Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

4 схемы индикатора напряжения (фазы) на светодиодах своими руками

В любой технике в качестве отображения режимов работы используют светодиоды. Причины очевидны – низкая стоимость, сверхмалое энергопотребление, высокая надёжность. Поскольку схемы индикаторов очень просты, нет необходимости в покупке фабричных изделий. 

Из обилия схем, для изготовления указателя напряжения на светодиодах своими руками, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Индикатор можно собрать за пару минут из самых распространённых радиоэлементов.

Все подобные схемы по назначению делят на индикаторы напряжения и индикаторы тока.

Работа с сетью 220В

Рассмотрим простейший вариант – проверка фазы.

Эта схема представляет собой световой индикатор тока, которым оснащают некоторые отвёртки. Такое устройство даже не требует внешнего питания, поскольку разность потенциала между фазовым проводом и воздухом или рукой достаточна для свечения диода.

Для отображения сетевого напряжения, например, проверки наличия тока в разъёме розетки, схема ещё проще.

Простейший индикатор тока на светодиодах 220В собирается на ёмкостном сопротивлении для ограничения тока светодиода и диода для защиты от обратной полуволны.

Проверка постоянного напряжения

Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.

В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.

Индикатор для микросхем (логический пробник)

Если возникает необходимость проверить работоспособность микросхемы, поможет в этом простейший пробник с тремя устойчивыми состояниями. При отсутствии сигнала (обрыв цепи) диоды не горят. При наличии логического ноля на контакте возникает напряжение около 0,5 В, которое открывает транзистор Т1, при логической единице (около 2,4В) открывается транзистор Т2.

Такая селективность достигается, благодаря различным параметрам используемых транзисторов. У КТ315Б напряжение открытия 0,4-0,5В, у КТ203Б – 1В. При необходимости можно заменить транзисторы другими с аналогичными параметрами.

Вариант для автомобиля

Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.

Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Материалы по теме:

Индикатор сети 220 вольт

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.

Индикатор переменного напряжения 220 В

Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:

  • светодиод;
  • резистор;
  • диод.

Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.

Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.

Проверка постоянного напряжения

Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.

В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.

Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В

Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.

Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.

Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока. Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.

Пробник электрика: принцип работы и изготовление

Простой определитель на двух светодиодах и с неоновой лампочкой, получивший среди электриков название «аркашка», несмотря на несложное устройство, позволяет эффективно определять наличие фазы, сопротивления в электроцепи, а также обнаруживать в схеме КЗ (короткое замыкание). Универсальный пробник для электрика в основном используется для:

  • Диагностики на обрыв катушек и реле.
  • Прозвонки моторов и дросселей.
  • Проверки выпрямительных диодов.
  • Определения выводов на трансформаторах с несколькими обмотками.

Это далеко не полный перечень задач, которые решают с помощью пробника. Но и перечисленного достаточно, чтобы понять, насколько полезно это устройство в работе электромонтера.

В качестве источника питания для этого устройства используется обычная батарейка с показателем напряжения 9 В. Когда щупы тестера замкнуты, величина потребляемого тока не превышает 110 мА. Если же щупы разомкнуты, то устройство не потребляет электроэнергию, поэтому ему не нужен ни переключатель режима диагностики, ни выключатель энергопитания.

Пробник способен выполнять свои функции в полной мере, пока напряжение на источнике питания не падает ниже 4 В. После этого его можно использовать в качестве указателя напряжения в цепях.

Во время прозвонки электрических цепей, показатель сопротивления которых составляет 0 – 150 Ом, загорается два светоизлучающих диода – желтого и красного цвета. Если показатель сопротивления составляет 151 Ом – 50 кОм, то светится только желтый диод. Когда на щупы прибора подается напряжение сети величиной от 220 В до 380 В, начинает светиться неоновая лампа, одновременно с этим наблюдается легкое мерцание LED-элементов.

Схема этого индикатора напряжения имеется в интернете, а также в специализированной литературе. Изготавливая такой пробник своими руками, его элементы устанавливают внутри корпуса, который изготовлен из изоляционного материала.

Зачастую для этих целей используется корпус от ЗУ любого мобильного телефона или планшетного компьютера. С передней части корпуса следует вывести штырь-щуп, с торцевой – качественно изолированный кабель, конец которого снабжен щупом или зажимом-«крокодильчиком».

Сборка простейшего пробника напряжения со светодиодным индикатором – на следующем видео:

Автомобильный индикатор напряжения

Среди областей, где применение индикатора напряжения на светодиодах имеет неоспоримую пользу, можно выделить эксплуатацию автомобильного аккумулятора. Для того чтобы аккумулятор служил долго, необходимо контролировать напряжение на его клеммах и поддерживать в заданных пределах.

Предлагаем вам обратить внимание на схему автомобильного индикатора напряжения на RGB-светодиоде, с помощью которой вы поймете, как изготовить устройство самостоятельно.

RGB-светодиод отличается от обычного, наличием 3-х разноцветных кристаллов внутри своего корпуса. Данное свойство мы будем использовать для того, чтобы каждый цвет сигнализировал нам об уровне напряжения.

Схема состоит из девяти резисторов, трех стабилитронов, трех биполярных транзисторов и одного 3-цветного светодиода. Обратите внимание, какие элементы рекомендуется выбирать для реализации схемы.

  1. R1=1, R2=10, R3=10, R4=2.2, R5=10, R6=47, R7=2.2, R8=100, R9=100 (кОм).
  2. VD1=10, VD2=8.2, VD3=5.6 (В).
  3. VT – BC847C.
  4. HL – LED RGB.

Результат такой системы следующий. Светодиод загорается:

  • зеленым – напряжение 12-14 В;
  • синим – напряжение ниже 11,5 В;
  • красным – напряжение свыше 14,4 В.

Это происходит за счет правильно собранной схемы. С помощью потенциометра (R4) и стабилитрона (VD2) выставляется низший предел напряжения. Как только разность потенциалов между клеммами батареи становится меньше указанного значения – транзистор (VT2) закрывается, VT3 открывается, синий кристалл индуцирует.

Если напряжение на клеммах находится в указанном диапазоне, то ток проходит через резисторы (R5,R9), стабилитрон (VD3), светодиод (HL), естественно, светит зеленым, транзистор (VT3) находится в закрытом состоянии, а второй (VT2) – в открытом. С помощью настройки переменного резистора (R2), превышение напряжения больше 14,4 В будет отображаться свечением светодиода красного цвета.

Устройства индикации со светодиодами

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

Еще одна популярная схема индикации, это схема с использованием двухцветного светодиода для отображения степени заряда батареи или же сигнализации о включении или выключении лампы в другом помещении. Это может быть очень удобно, например, если выключатель света в подвале расположен до лестницы ведущей вниз (кстати, не забудьте прочитать интересную статью о том как сделать подсветку лестницы светодиодной лентой). До того как спуститься туда, вы зажигаете свет, и индикатор загорается красным, в выключенном состоянии вы видите зеленое свечение на клавише. В этом случае вам не придется заходить в темную комнату и уже там нащупывать выключатель. Когда вы покинули подвал, вы по цвету светодиода знаете, горит свет в подвале или нет. Одновременно с этим, вы контролируете исправность лампочки, потому что в случае ее перегорания, красным светодиод светиться не будет. Вот схема индикатора напряжения на двухцветном светодиоде.

В заключении можно сказать, что это лишь основные возможные схемы использования светодиодов для индикации напряжения. Все они несложные, и в своей реализации под силу даже дилетанту. В них не использовалось никаких дорогостоящих интегральных микросхем и тому подобное. Рекомендуем обзавестись таким устройством всем любителям и профессионалам электрикам, чтобы никогда не подвергать свое здоровье опасности, приступая к ремонтным работам, не проверив наличие напряжения.

Индикатор сети 220 вольт

Это самый простой и самый надежный индикатор сети который мне приходилось делать.

Раньше, чтобы вставить индикатор сети 220 в какой-либо прибор надо было мотать отдельную катушку на трансформатор или сооружать целую схему из диодов и конденсаторов, пока мне не попалась эта супер простая схема. На фото видно, что светодиод включён в розетку через резистор — краткость сестра таланта

Индикаторы сети часто используют для подсветки комнатных выключателей освещения в темное время суток. В качестве индикатора использовали неоновую лампу и резистор, эти лампы громоздки и к тому же мигают и иногда перегорают. Теперь вместо неоновых ламп можно использовать светодиод один или несколько. Я дома сделал подсветку выключателей с помощью четырёх светодиодов и одного резистора, все детали легко уместились по периметру крышки выключателя.

Схема устройства очень проста, полярность светодиода можно не учитывать. Постоянный резистор сопротивлением 100 кОм и мощностью не менее 0.5 Вт.

В своей схеме на фото я использовал резистор мощностью 2 Вт. потому, как он просто оказался под рукой. А вообще у меня есть целая гирлянда из 20 светодиодов и одного резистора 0.5 Вт. всё это работает от сети 220 в. и при этом резистор ни чуть не греется.


Как быть с пульсациями?

В обеих схемах светодиод будет светиться только в положительный полупериод сетевого напряжения. То есть он будет мерцать с частой 50 Гц или 50 раз в секунду, причём размах пульсаций будет равен 100% (10 мс горит, 10 мс не горит и так далее). Это будет заметно глазу.

К тому же, при подсветке мерцающими светодиодами каких-либо движущихся объектов, например, лопастей вентилятора, колес велосипеда и т.п., неизбежно будет возникать стробоскопический эффект. В некоторых случаях данный эффект может быть неприемлем или даже опасен. Например, при работе за станком может показаться, что фреза неподвижна, а на самом деле она вращается с бешенной скоростью и только и ждет, чтобы вы сунули туда пальцы.

Чтобы сделать пульсации менее заметными, можно удвоить частоту включения светодиода с помощью двухполупериодного выпрямителя (диодного моста):

Обратите внимание, что по сравнению со схемой #2 при том же самом сопротивлении резисторов, мы получили в два раза больший средний ток. И, соответственно, в четыре раза большую мощность рассеивания резисторов.

К диодному мосту при этом не предъявляется каких-либо особых требований, главное, чтобы диоды, из которых он состоит, выдерживали половину рабочего тока светодиода. Обратное напряжение на каждом из диодов будет совсем ничтожным.

Еще, как вариант, можно организовать встречно-параллельное включение двух светодиодов. Тогда один из них будет гореть во время положительной полуволны, а второй — во время отрицательной.

Фишка в том, что при таком включении максимальное обратное напряжение на каждом из светодиодов будет равно прямому напряжению другого светодиода (несколько вольт максимум), поэтому каждый из светодиодов будет надежно защищен от пробоя.

Светодиоды следует разместить как можно ближе друг к другу. В идеале — попытаться найти сдвоенный светодиод, где оба кристалла размещены в одном корпусе и у каждого свои выводы (хотя я таких ни разу не видел).

Вообще говоря, для светодиодов, выполняющих индикаторную функцию, величина пульсаций не очень-то и важна. Для них самое главное — это максимально заметная разница между включенным и выключенным состоянием (индикация вкл/выкл, воспроизведение/запись, заряд/разряд, норма/авария и т. п.)

А вот при создании светильников, всегда нужно стараться свести пульсации к минимуму. И не столько из-за опасностей стробоскопического эффекта, сколько из-за их вредного влияния на организм.

Какие пульсации считаются допустимыми?

Все зависит от частоты: чем она ниже, тем заметнее пульсации. На частотах выше 300 Гц пульсации становятся совершенно невидимыми и вообще никак не нормируются, то есть даже 100%-ные считаются нормой.

Не смотря на то, что пульсации освещенности на частотах 60-80 Гц и выше визуально не воспринимаются, тем не менее, они способны вызывать повышенную усталость глаз, общую утомляемость, тревожность, снижение производительности зрительной работы и даже головные боли.

Для предотвращения вышеперечисленных последствий, международный стандарт IEEE 1789-2015 рекомендует максимальный уровень пульсаций яркости для частоты 100 Гц — 8% (гарантированно безопасный уровень — 3%). Для частоты 50 Гц — это будут 1.25% и 0.5% соответственно. Но это для перфекционистов.

На самом деле, для того, чтобы пульсации яркости светодиода перестали хоть как-то досаждать, достаточно, чтобы они не превышали 15-20%. Именно таков уровень мерцания ламп накаливания средней мощности, а ведь на них никто и никогда не жаловался. Да и наш российский СНиП 23-05-95 допускает мерцание света в 20% (и только для особо кропотливых и ответственных работ требование повышено до 10%).

В соответствии с ГОСТ 33393-2015 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности» для оценки величины пульсаций вводится специальный показатель — коэффициент пульсаций (Кп).

Коэфф. пульсаций в общем рассчитывается по сложной формуле с применением интегральной функции, но для гармонических колебаний формула упрощается до следующей:

Кп = (Еmax — Emin) / (Emax + Emin) ⋅ 100%,

где Емах — максимальное значение освещенности (амплитудное), а Емин — минимальное.

Мы будем использовать эту формулу для расчета емкости сглаживающего конденсатора.

Очень точно определить пульсации любого источника света можно при помощи солнечной панели и осциллографа:

Как уменьшить пульсации?

Посмотрим, как включить светодиод в сеть 220 вольт, чтобы снизить пульсации. Для этого проще всего подпаять параллельно светодиоду накопительный (сглаживающий) конденсатор:

Из-за нелинейного сопротивления светодиодов, расчет емкости этого конденсатора является довольно нетривиальной задачей.

Однако, эту задачу можно упростить, если сделать несколько допущений. Во-первых, представить светодиод в виде эквивалентного постоянного резистора:

А во-вторых, сделать вид, что яркость светодиода (а, следовательно, и освещенность) имеет линейную зависимость от тока.

Давайте попробуем приблизительно рассчитать емкость конденсатора на конкретном примере.

Расчет емкости сглаживающего конденсатора

Допустим, мы хотим получить коэфф. пульсаций 2.5% при токе через светодиод 20 мА. И пусть в нашем распоряжении оказался светодиод, на котором при токе в 20 мА падает 2 В. Частота сети, как обычно, 50 Гц.

Так как мы решили, что яркость линейно зависит от тока через светодиод, а сам светодиод мы представили в виде простого резистора, то освещенность в формуле расчета коэффициента пульсаций можем спокойно заменить на напряжение на конденсаторе:

Кп = (Umax — Umin) / (Umax + Umin) ⋅ 100%

Подставляем исходные данные и вычисляем Umin:

2.5% = (2В — Umin) / (2В + Umin) 100% => Umin = 1.9В

Период колебаний напряжения в сети равен 0.02 с (1/50).

Таким образом, осциллограмма напряжения на конденсаторе (а значит и на нашем упрощенном светодиоде) будет выглядеть примерно вот так:

Вспоминаем тригонометрию и считаем время заряда конденсатора (для простоты не будем учитывать сопротивление балластного резистора):

tзар = arccos(Umin/Umax) / 2πf = arccos(1.9/2) / (23.141550) = 0.0010108 с

Весь остальной остаток периода кондер будет разряжаться. Причем, период в данном случае нужно сократить в два раза, т.к. у нас используется двухполупериодный выпрямитель:

tразр = Т — tзар = 0.02/2 — 0.0010108 = 0.008989 с

Осталось вычислить емкость:

C = ILED dt/dU = 0.02 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 Ф (или 1800 мкФ)

На практике вряд ли кто-то будет ставить такой большой кондер ради одного маленького светодиодика. Хотя, если стоит задача получить пульсации в 10%, то нужно всего 440 мкФ.

Вариант №3 » альтернативная схема подключения светодиода к 220 с защитой от обратного напряжения.

Эта схема похожа не предидущую. Она также имеет защиту от чрезмерного напряжения обратной полуволны переменного напряжения. Если в первой схеме защитный диод стоял последовательно со светодиодом, то в данной схеме диод подключен параллельно, и имеет уже обратное включение относительно светодиоду. При одной полуволне переменного напряжения будет гореть индикаторный светодиод (на котором будет падение напряжения до рабочей величины светодиода), а при обратной полуволне диод будет находится в открытом состоянии и на нем также будет падение напряжения до величины (порядка 1 вольта) недостаточной для пробоя светодиода. Как и в предыдущей схеме недостатками будет значительный нагрев резистора и видимое мерцание светодиода, вдобавок эта схема будет больше потреблять электроэнергии из-за прямого включения диода.

Хотя вместо обычного диода можно поставить еще один светодиод.

Тогда в одну полуволну будет гореть один светодиод, ну а в обратную второй. Хотя в этом случае и будут светодиоды обезопасены от высокого обратного напряжения, но гореть каждый из них будет все равно с частотой 25 герц (будут оба мерцать).

Благодаря таким своим свойствам как: низкое энергопотребление, малые габариты и простота необходимых для работы вспомогательных цепей, светодиоды (имеются ввиду светодиоды видимого диапазона длин волн) получили очень широкое распространение в радиоэлектронной аппаратуре самого разного назначения. Используются они в первую очередь как универсальные устройства индикации режимов работы или устройства аварийной индикации. Реже (обычно только в радиолюбительской практике) встречаются светодиодные автоматы световых эффектов и светодиодные информационные панели (табло).

Для нормального функционирования любого светодиода достаточно обеспечить протекание через него в прямом направлении тока не превышающего максимально допустимый для применяемого прибора. Если величина этого тока не будет слишком низкой, светодиод будет светиться. Для управления состоянием светодиода необходимо обеспечить регулировку (коммутацию) в цепи протекания тока. Это можно сделать с помощью типовых последовательных или параллельных схем коммутации (на транзисторах, диодах и т.п.). Примеры таких схем приведены на рис. 3.7-1, 3.7-2.

Рис. 3.7-1. Способы управления состоянием светодиода с помощью транзисторных ключей

Рис. 3.7-2. Способы управления состоянием светодиода от цифровых микросхем ТТЛ

Примером применения светодиодов в цепях сигнализации могут служить следующие две простые схемы индикаторов сетевого напряжения (рис. 3.7-3, 3.7-4).

Схема на рис. 3.7-3 предназначена для индикации наличия в бытовой сети переменного напряжения. Ранее в подобных устройствах обычно использовались малогабаритные неоновые лампочки. Но светодиоды в этом отношении гораздо более практичны и технологичны. В данной схеме ток через светодиод проходит только во время одной полуволны входного переменного напряжения (во время второй полуволны светодиод шунтируется работающим в прямом направлении стабилитроном). Этого оказывается достаточно для нормального восприятия человеческим глазом света от светодиода как непрерывного излучения. Напряжение стабилизации стабилитрона выбирается несколько большим, чем прямое падение напряжения на используемом светодиоде. Емкость конденсатора \(C1\) зависит от требуемого прямого тока через светодиод.

Рис. 3.7-3. Индикатор наличия сетевого напряжения

На трех светодиодах выполнено устройство, информирующее об отклонениях сетевого напряжения от номинального значения (рис. 3.7-4). Здесь также свечение светодиодов происходит только во время одного полупериода входного напряжения. Коммутация светодиодов осуществляется через включенные последовательно с ними динисторы. Светодиод \(HL1\) горит всегда, когда сетевое напряжение присутствует, два пороговых устройства на динисторах и делителях напряжения на резисторах обеспечивают включение двух других светодиодов только при достижении входным напряжением установленного порога срабатывания. Если их отрегулировать так, чтобы при нормальном напряжении в сети горели светодиоды \(HL1\), \(HL2\), то при повышенном напряжении будет загораться и светодиод \(HL3\), а при понижении напряжения в сети будет гаснуть светодиод \(HL2\). Входной ограничитель напряжения на \(VD1\), \(VD2\) предотвращает выход устройства из строя при значительном превышении нормального значения напряжения в сети.

Рис. 3.7-4. Индикатор уровня сетевого напряжения

Схема на рис. 3.7-5 предназначена для сигнализации о перегорании предохранителя. Если предохранитель \(FU1\) цел, падение напряжения на нем очень мало, и светодиод не светится. При перегорании предохранителя напряжение питания через незначительное сопротивление нагрузки прикладывается к цепи индикатора, и светодиод загорается. Резистор \(R1\) выбирается из условия, что через светодиод будет протекать требуемый ток. Не все виды нагрузок могут подойти для данной схемы.

Рис. 3.7-5. Светодиодный индикатор перегорания предохранителя

Устройство индикации перегрузки стабилизатора напряжения представлено на рис. 3.7‑6. В нормальном режиме работы стабилизатора напряжение на базе транзистора \(VT1\) стабилизировано стабилитроном \(VD1\) и примерно на 1 В больше, чем на эмиттере, поэтому транзистор закрыт и горит сигнальный светодиод \(HL1\). При перегрузке стабилизатора выходное напряжение уменьшается, стабилитрон выходит из режима стабилизации и напряжение на базе \(VT1\) уменьшается. Поэтому транзистор открывается. Поскольку прямое напряжение на включенном светодиоде \(HL1\) больше, чем на \(HL2\) и транзисторе, в момент открывания транзистора светодиод \(HL1\) гаснет, а \( HL2\) — включается. Прямое напряжение на зеленом светодиоде \(HL1\) приблизительно на 0,5 В больше, чем на красном светодиоде \(HL2\), поэтому максимальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер транзистора \(VT1\) должно быть меньше 0,5 В. Резистор R1 ограничивает ток через светодиоды, а резистор \(R2\) определяет ток через стабилитрон \(VD1\).

Рис. 3.7-6. Индикатор состояния стабилизатора

Схема простого пробника, позволяющего определять характер (постоянное или переменное) и полярность напряжения в диапазоне 3…30 В для постоянного и 2,1…21 В для действующего значения переменного напряжения приведена на рис. 3.7-7. Основу пробника составляет стабилизатор тока на двух полевых транзисторах, нагруженный на встречно-параллельно включенные светодиоды. Если на клемму \(XS1\) подается положительный потенциал, а на \(XS2\) — отрицательный, то загорается светодиод HL2, если наоборот — светодиод \(HL1\). Когда на входе переменное напряжение, зажигаются оба светодиода. Если ни один из светодиодов не горит, это означает, что входное напряжение менее 2 В. Потребляемый устройством ток не превышает 6 мА.

Рис. 3.7-7. Простой пробник-индикатор характера и полярности напряжения

На рис. 3.7-8 дана схема еще одного простого пробника со светодиодной индикацией. Он используется для проверки логического уровня в цифровых цепях, построенных на микросхемах ТТЛ. В исходном состоянии, когда к клемме \(XS1\) ничего не подключено, светодиод \(HL1\) светится слабо. Его режим задается установкой соответствующего напряжения смещения на базе транзистора \(VT1\). Если на вход будет подано напряжение низкого уровня, транзистор закроется, и светодиод погаснет. При наличии на входе напряжения высокого уровня транзистор открывается, яркость свечения светодиода становится максимальной (ток ограничен резистором \(R3\)). При проверке импульсных сигналов яркость HL1 возрастает, если в последовательности сигналов преобладает напряжение высокого уровня, и убывает, если преобладает напряжение низкого уровня. Питание пробника можно осуществлять как от источника питания проверяемого устройства, так и от отдельного источника питания.

Рис. 3.7-8. Пробник-индикатор логического уровня ТТЛ

Более совершенный пробник (рис. 3.7-9) содержит два светодиода и позволяет не только оценивать логические уровни, но и проверять наличие импульсов, оценивать их скважность и определять промежуточное состояние между напряжениями высокого и низкого уровней. Пробник состоит из усилителя на транзисторе \(VT1\), повышающего его входное сопротивление, и двух ключей на транзисторах \(VT2\), \(VT3\). Первый ключ управляет светодиодом \(HL1\), имеющим зеленый цвет свечения, второй — светодиодом \(HL2\), имеющим красный цвет свечения. При входном напряжении 0,4…2,4 В (промежуточное состояние) транзистор \(VT2\) открыт, светодиод \(HL1\) выключен. В то же время закрыт и транзистор \(VT3\), поскольку падение напряжения на резисторе \(R3\) недостаточно для полного открывания диода \(VD1\) и создания требуемого смещения на базе транзистора. Поэтому \(HL2\) тоже не светится. Когда входное напряжение становится меньше 0,4 В, транзистор \(VT2\) закрывается, загорается светодиод \(HL1\), индицируя наличие логического нуля. При напряжении на входе более 2,4 В открывается транзистор \(VT3\), включается светодиод \(HL2\), индицируя наличие логической единицы. Если на вход пробника подано импульсное напряжение, скважность импульсов можно оценить по яркости свечения того или иного светодиода.

Рис. 3.7-9. Улучшенный вариант пробника-индикатора логического уровня ТТЛ

Еще один вариант пробника представлен на рис. 3.7-10. Если клемма \(XS1\) никуда не подсоединена, все транзисторы закрыты, светодиоды \(HL1\) и \(HL2\) не работают. На эмиттер транзистора \(VT2\) с делителя \(R2-R4\) поступает напряжение около 1,8 В, на базу \(VT1\) — около 1,2 В. Если на вход пробника подать напряжение выше 2,5 В, напряжение смещения база-эмиттер транзистора \(VT2\) превысит 0,7 В, он откроется и своим коллекторным током откроет транзистор \(VT3\). Светодиод \(HL1\) включится, индицируя состояние логической единицы. Ток коллектора \(VT2\), примерно равный току его эмиттера, ограничивается резисторами \(R3\) и \(R4\). При превышении напряжением на входе уровня 4,6 В (что возможно при проверке выходов схем с открытым коллектором) транзистор \(VT2\) входит в режим насыщения, и если не ограничить ток базы \(VT2\) резистором \(R1\), транзистор \(VT3\) закроется и светодиод \(HL1\) выключится. При уменьшении напряжения на входе ниже 0,5 В открывается транзистор \(VT1\), его коллекторный ток открывает транзистор \(VT4\), включается \(HL2\), индицируя состояние логического нуля. С помощью резистора \(R6\) регулируется яркость свечения светодиодов. Подбором резисторов \(R2\) и \(R4\) можно установить необходимые пороги включения светодиодов.

Рис. 3.7-10. Пробник-индикатор логического уровня на четырех транзисторах

Для индикации точной настройки в радиоприемниках часто применяются простые устройства, содержащие один, а иногда и несколько, светодиодов разного цвета свечения.

Схема экономичного светодиодного индикатор настройки для приемника с питанием от батареек приведена на рис. 3.7-11. Ток потребления устройства не превышает 0,6 мА в отсутствие сигнала, а при точной настройке составляет 1 мА. Высокая экономичность достигается за счет питания светодиода импульсным напряжением (т.е. светодиод не светится непрерывно, а часто мигает, однако из-за инерционности зрения такое мерцание не заметно на глаз). Генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе \(VT3\). Генератор вырабатывает импульсы длительностью около 20 мс, следующие с частотой 15 Гц. Эти импульсы управляют работой ключа на транзисторе \(DA1.2\) (один из транзисторов микросборки \(DA1\)). Однако в отсутствие сигнала светодиод не включается, так как при этом сопротивление участка эмиттер-коллектор транзистора \(VT2\) велико. При точной настройке транзистор \(VT1\), а за ним и \(DA1.1\) и \(VT2\) откроются настолько, что в моменты, когда открыт транзистор \(DA1.2\), будет загораться светодиод \(HL1\). Чтобы уменьшить потребляемый ток, эмиттерная цепь транзистора \(DA1.1\) подключена к коллектору транзистора \(DA1.2\), благодаря чему последние два каскада (\(DA1.2\), \(VT2\)) также работают в ключевом режиме. При необходимости подбором резистора \(R4\) можно добиться слабого начального свечения светодиода \(HL1\). В этом случае он выполняет и функцию индикатора включения приемника.

Рис. 3.7-11. Экономичный светодиодный индикатор настройки

Экономичные светодиодные индикаторы могут понадобиться не только в радиоприемниках с батарейным питанием, но и во множестве других носимых устройств. На рис. 3.7‑12, 3.7‑13, 3.7‑14 приведено несколько схем таких индикаторов. Все они работают по уже описанному импульсному принципу и по сути представляют собой экономичные генераторы импульсов, нагруженные на светодиод. Частота генерации в таких схемах выбирается достаточно низкой, фактически на границе зрительного восприятия, когда мигания светодиода начинают отчетливо восприниматься человеческим глазом.

Рис. 3.7-12. Экономичный светодиодный индикатор на однопереходном транзисторе

Рис. 3.7-13. Экономичный светодиодный индикатор на однопереходном и биполярном транзисторах

Рис. 3.7-14. Экономичный светодиодный индикатор на двух биполярных транзисторах

В УКВ ЧМ приемниках для индикации настройки можно применять три светодиода. Для управления таким индикатором используется сигнал с выхода ЧМ детектора, в котором постоянная составляющая положительна при незначительной расстройке в одну сторону от частоты станции и отрицательна при незначительной расстройке в другую сторону. На рис. 3.7-15 приведена схема простого индикатора настройки, работающего по описанному принципу. Если напряжение на входе индикатора близко к нулю, то все транзисторы закрыты и светодиоды \(HL1\) и \(HL2\) не излучают, а через \(HL3\) при этом протекает ток, определяемый напряжением питания и сопротивлением резисторов \(R4\) и \(R5\). При указанных на схеме номиналах он примерно равен 20 мА. Как только на входе индикатора появляется напряжение, превышающее 0,5 В, транзистор \(VT1\) открывается и включается светодиод \(HL1\). Одновременно открывается транзистор \(VT3\), он шунтирует светодиод \(HL3\), и тот гаснет. Если напряжение на входе отрицательное, но по абсолютному значению больше 0,5 В, то включается светодиод \(HL2\), а \(HL3\) выключается.

Рис. 3.7-15. Индикатор настройки для УКВ-ЧМ приемника на трех светодиодах

Схема еще одного варианта простого индикатора точной настройки для УКВ ЧМ приемника представлена на рис. 3.7-16.

Рис. 3.7-16. Индикатор настройки для УКВ ЧМ приемника (вариант 2)

В магнитофонах, низкочастотных усилителях, эквалайзерах и т.п. находят применение светодиодные индикаторы уровня сигнала. Число индицируемых такими индикаторами уровней может варьироваться от одного-двух (т.е. контроль типа “сигнал есть – сигнала нет”) до нескольких десятков.

Схема двухуровнего двухканального индикатора уровня сигнала приведена на рис. 3.7‑17. Каждая из ячеек \(A1\), \(A2\) выполнена на двух транзисторах разной структуры. При отсутствии сигнала на входе оба транзистора ячеек закрыты, поэтому светодиоды \(HL1\), \(HL2\) не горят. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока амплитуда положительной полуволны контролируемого сигнала не превысит примерно на 0,6 В постоянное напряжение на эмиттере транзистора \(VT1\) в ячейке \(A1\), заданное делителем \(R2\), \(R3\). Как только это произойдет, транзистор \(VT1\) начнет открываться, в цепи коллектора появится ток, а поскольку он в то же время является и током эмиттерного перехода транзистора \(VT2\), транзистор \(VT2\) тоже начнет открываться. Возрастающее падение напряжения на резисторе \(R6\) и светодиоде \(HL1\) приведет к увеличению тока базы транзистора \(VT1\), и он откроется еще больше. В результате очень скоро оба транзистора окажутся полностью открыты и светодиод \(HL1\) включится. При дальнейшем росте амплитуды входного сигнала аналогичный процесс протекает в ячейке \(A2\), после чего загорается светодиод \(HL2\). С уменьшением уровня сигнала ниже установленных порогов срабатывания ячейки возвращаются в исходное состояние, светодиоды гаснут (сначала \(HL2\), затем \(HL1\)). Гистерезис не превышает 0,1 В. При указанных в схеме значениях сопротивлений, ячейка \(A1\) срабатывает при амплитуде входного сигнала примерно 1,4 В, ячейка \(A2\) — 2 В.

Рис. 3.7-17. Двухканальный индикатор уровня сигнала

Многоканальный индикатор уровня на логических элементах представлен на рис. 3.7‑18. Такой индикатор можно применять, например, в усилителе НЧ (организовав из ряда светодиодов индикатора световую шкалу). Диапазон входного напряжения этого устройства может колебаться от 0,3 до 20 В. Для управления каждым светодиодом используется \(RS\)-триггер, собранный на элементах 2И‑НЕ. Пороги срабатывания этих триггеров задаются резисторами \(R2\), \(R4-R16\). На линию “сброс” периодически должен подаваться импульс гашения светодиодов (разумным будет подавать такой импульс с периодичностью 0,2…0,5 с).

Рис. 3.7-18. Многоканальный индикатор уровня НЧ сигнала на \(RS\)-триггерах

Приведенные выше схемы индикаторов уровня обеспечивали резкое срабатывание каждого канала индикации (т.е. светодиод в них либо светится с заданным режимом яркости, либо погашен). В шкальных индикаторах (линия последовательно срабатывающих светодиодов) такой режим работы совсем не обязателен. Поэтому для этих устройств могут использоваться более простые схемы, в которых управление светодиодами осуществляется не отдельно по каждому каналу, а совместно. Последовательное включение ряда светодиодов при увеличении уровня входного сигнала достигается за счет последовательного включения делителей напряжения (на резисторах или других элементах). В таких схемах происходит постепенное увеличение яркости свечения светодиодов при нарастании уровня входного сигнала. При этом для каждого светодиода устанавливается свой токовый режим, такой, что свечение указанного светодиода визуально наблюдается только при достижении входным сигналом соответствующего уровня (при дальнейшем увеличении уровня входного сигнала светодиод горит все более ярко, но до определенного предела). Простейший вариант индикатора, работающего по описанному принципу приведен на рис. 3.7-19.

Рис. 3.7-19. Простой индикатор уровня сигнала НЧ

При необходимости увеличения количества уровней индикации и повышения линейности индикатора схема включения светодиодов должна быть несколько изменена. Подойдет, например, индикатор по схеме рис. 3.7-20. В нем, кроме прочего, имеется и достаточно чувствительный входной усилитель, обеспечивающий работу как от источника постоянного напряжения, так и от сигнала звуковой частоты (при этом индикатор управляется только положительными полуволнами входного переменного напряжения).

Рис. 3.7-20. Линейный индикатор уровня со светодиодной шкалой

Схема питания светодиода от 220 вольт, как подключить. Светодиод индикатор 220 В.

 

 

 

Тема: рабочий вариант электрической схемы запитки светового диода от 220 V.

 

Порой возникает необходимость подключить обычный светодиод к сетевому переменному напряжению величиной 220 вольт. Например, это может быть нужно при установке светодиодного индикатора на переднюю панель какого-либо электроприбора, который будет сигнализировать об определенном режиме работы той или иной функции устройства. Допустим это индикатор наличия сетевого питания, или сигнальная лампа аварии и т.д. Как известно, большинство обычных индикаторных светодиодов изначально рассчитаны на постоянное низковольтное напряжение величиной от 1,5 до 4 вольт. Сила тока, которую могут потреблять такие светодиоды около 5 - 20 миллиампер. Следовательно, чтобы запитать такой световой диод от более высокого напряжения, да к тому же переменного типа, нужна специальная схема.

 

 

Данная схема, по моему мнению, является наилучшим вариантом подключения индикаторного светодиода к переменному, сетевому напряжению 220 вольт. Она имеет, пожалуй, всего один недостаток, это относительно большое количество деталей. Во всем остальном она хороша (ее элементы не нагреваются, светодиод защищен от пробоя высоким обратным напряжением, имеющиеся незначительные пульсации света не заметны человеческому глазу, путем изменения емкости конденсатора можно подбирать нужную силу тока, которую будет потреблять светодиод, возможность подключения множества световых диодов в схему).

 

 

 

 

Теперь давайте разберем саму электрическую схему, ее работу, назначение функциональных элементов. Итак, в начале схемы стоит конденсатор C1, который является ограничителем тока. Как известно конденсаторы не пропускают через себя постоянный ток, тем самым являясь для него бесконечно большим сопротивлением. Переменный же ток конденсаторы могут весьма хорошо пропускать, и величина этого тока будет зависеть от частоты и от емкости конденсатора. Поскольку в обычной электросети частота стандартизирована и равна 50 герцам, то силу тока в схеме мы можем менять только за счет подбора соответствующей емкости.

 

Стоит заметить, что конденсатор C1 не должен быть электролитом (иметь полюса)! Поскольку в этом случае он попросту может взорваться. В схему ставится емкость пленочного типа. Величина напряжения данного токоограничительного конденсатора должна быть более 250 вольт (можно и 250 В, но лучше 400 В или 600 В). В данной схеме питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт емкость конденсатора равна 220 nF (220 нанофарад, они же 0,22 микрофарад). Данная емкость соответствует силе тока около 15 миллиампер, что является вполне оптимальным вариантом питания обычного индикаторного светодиода. Напряжение же на световом диоде осядет ровно столько, сколько ему требуется для своей нормальной работы (в схеме питающая энергия контролируется силой тока, а нужное постоянное напряжение возникает вследствии падения напряжения на светодиоде).

 

Вот таблица зависимости емкости конденсатора C1 от силы тока светодиода:

 

 

Параллельно конденсатору C1 стоит резистор R1. Его функция заключается в разряде конденсатора, после отключения схемы от питающего напряжения. То есть, данная схема питания индикаторного светового диода будет работать и без R1, но тогда существует большая вероятность, что Вас может ударить небольшим током (при случайном соприкосновении с токопроводящими частями схемы) даже после отключения питания от этой схемы. Этот резистор просто снимает накопленный электрический заряд с конденсатора, и все. Его можно поставить небольшой мощности, величиной около 1 мегаома (от 500 килоом до 2 мегаом).

 

На схеме можно увидеть еще один резистор R2, который является токоограничительным. Для переменного тока фиксированной частоты и напряжения конденсатор будет иметь свое определенное реактивное сопротивления, которое нам и ограничивает силу тока для питания светодиода. Но вот для случайных всплесков напряжения, что возникают в электросети по причине включения и выключения различных, мощных индуктивных нагрузок (сварочные аппараты, мощные трансформаторные блоки питания, индукционные электроплиты, обогреватели и т.д.) наш конденсатор будет иметь практически нулевое сопротивление.

 

То есть, если Ваш сосед часто включает и выключает такие мощные индуктивные нагрузки, то возникающие всплески напряжения легко пройдут через конденсатор и осядут на индикаторном светодиоде, что с большой вероятностью его может вывести из строя. Именно силу тока таких всплесков призван ограничивать резистор R2. В схеме номинал этого резистора может быть от 68 ом до 150 ом (мощность 0,5 ватт).

 

Ну и последней, важной функциональной частью схемы питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт является выпрямительный диодный мост. Его роль заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное (хотя и скачкообразное). Этот мост все полуволны переменного напряжения переводит в одну полуволну, частота которой уже будет 100 герц. Именно эта частота уже не воспринимается как мерцающая. То есть, раздражающих световых мерцаний мы не заметим.

 

При подборе этого диодного моста важно чтобы его диоды (или готовый мост в виде целостной сборки) были рассчитаны на обратное напряжение более 400 вольт, и силу прямого тока более того, что будет потребляться индикаторным светодиодом. В схеме я поставил на диодный мост диоды типа 1N4007, у которых обратное напряжение равно 1000 вольт, и прямой ток они выдерживают до 1 ампера. Стоят они недорого! Имеют маленькие размеры. Широко распространены, легко доступны.

 

Ну вот и все, что касается элементов данной электрической схемы питания светодиода индикатора от переменного, сетевого напряжения 220 вольт. Как я уже говорил выше, единственный недостаток этой схемы заключается в том, что она содержит относительно много элементов. Во всем остальном она хороша. Так что если кому нужно, берите и собирайте ее.

 

P.S. На просторах интернета можно найти множество более простых схем для питания световых диодов от 220 В. Они имеют, как свои достоинства, так и свои недостатки. Среди них я выбрал наиболее оптимальный и рабочий вариант, чем собственно с вами и поделился в этой статье.

Индикатор напряжения на светодиодах: схема, как сделать своими руками самодельный указатель напряжения в сети

Назначение элементов и принцип работы схемы

У многих читателей в доме установлены выключатели света со светодиодной подсветкой. Схема светодиодной подсветки выглядит следующим образом:

  1. Параллельно контакту выключателя включается цепочка, состоящая из гасящего резистора, светодиода и простого кремниевого диода.
  2. При разомкнутом выключателе электрический ток протекает через гасящий (токоограничивающий) резистор, включенные встречно-параллельно светодиоды и лампу накаливания.
  3. Во время одной из полуволн, когда положительное напряжение приложено к аноду LED, светоизлучающий диод светится. Тем самым не только обеспечивается подсветка выключателя, но и осуществляется светодиодная индикация напряжения.

Если убрать из схемы выключатель, лампочку и провода, у нас останется цепочка, состоящая из резистора и двух диодов. Эта цепочка представляет собой простейший индикатор (указатель) переменного тока 220 В.

Остановимся подробнее на назначении элементов схемы. Выше мы указывали, что рабочий ток сигнального LED составляет около 10-15 мА. Понятно, что при непосредственном подключении светоизлучающего диода к сети 220 В через него будет протекать ток, во много раз превышающий предельно допустимое значение. Для того чтобы ограничить ток LED, последовательно с ним включают гасящий резистор. Рассчитать номинал резистора можно по формуле:

R = (U max – U led) / I led

В ней:

  • U max – максимальное измеряемое напряжение;
  • U led – падение напряжения на светодиоде;
  • I led – рабочий ток светоизлучающего диода.

Выполнив простейший расчет, для сети 240 В мы получим номинал резистора R1 равный 15-18 кОм. Для сети 380 В нужно применить резистор, имеющий сопротивление 27 кОм.

Кремниевый диод выполняет функцию защиты от перенапряжения. Если он отсутствует, при отрицательной полуволне U на запертом светодиоде будет падать 220 В или 380 В. Большинство светоизлучающих диодов не рассчитано на такое обратное напряжение. Из-за этого может произойти пробой p-n перехода LED. При встречно-параллельном подключении кремниевого диода, во время отрицательной полуволны он будет открыт и U на светодиоде не превысит 0,7 В. LED будет надежно защищен от высокого обратного напряжения.

На основе рассмотренной схемы можно сделать индикатор напряжения 220/380 В. Достаточно дополнить радиоэлементы двумя щупами и поместить их в подходящий корпус. Для изготовления корпуса индикатора подойдет большой маркер или толстый фломастер. Можно разместить радиодетали на самодельной печатной плате или выполнить соединения навесным способом.

В маркере проделывают отверстие, в которое вставляют светодиод. На одном конце корпуса закрепляют металлический щуп. Через второй конец корпуса пропускают провод, идущий ко второму щупу или изолированному зажиму «крокодил».

Несмотря на простоту конструкции, устройство позволит проверять наличие напряжения на выходе автоматического выключателя или в розетке, найти сгоревший предохранитель в распределительном щите. Заметим, что приведенная схема индикатора применяется и в промышленных изделиях.

Индикатор переменного напряжения 220 В

Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:

  • светодиод;
  • резистор;
  • диод.

Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.

Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.

Проверка постоянного напряжения

Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.

В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.

Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В

Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.

Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.

Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока.

Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.

Индикатор для микросхем – логический пробник

Научившись создавать простейший пробник электрика своими руками, на основе LED также можно сделать простой логический пробник, который поможет отыскать неисправности в цифровых устройствах.

Логические пробники появились на заре вычислительной техники. При помощи них специалисты анализировали логические уровни на входах и выходах цифровых микросхем. Высокому уровню (напряжению) на выходе логического элемента присваивается значение логической «единицы», а низкому уровню – логического «нуля». Сопоставляя уровни на входе и выходе цифровой микросхемы, можно судить о ее исправности.

Для индикации «0» или «1» достаточно двух светодиодов. Поэтому светодиодные логические пробники имеют простую конструкцию. Для сборки простейшего логического пробника понадобятся:

  • 2 транзистора VT1 и VT2 n-p-n структуры;
  • 2 светоизлучающих диода;
  • несколько резисторов.

На транзисторах собирают 2 усилительных каскада с общим эмиттером. Усилительные каскады должны иметь непосредственную связь. В цепь коллектора транзисторов включают светодиоды красного и зеленого цвета.

Логический пробник работает следующим образом:

  1. При подаче логической единицы на вход пробника открывается транзистор VT1 и загорается красный светодиод. При этом VT2 оказывается запертым и зеленый светодиод не горит.
  2. При подаче на вход логического нуля VT1 запирается, при этом открывается транзистор VT2 и загорается зеленый LED.

Если на выходе проверяемого устройства с большой скоростью чередуются логические «0» и «1», то визуально будет казаться, что оба светодиода горят одновременно.

Рассмотренный пробник можно применять для проверки устройств, собранных как на микросхемах ТТЛ логики, так и на КМОП-микросхемах. При использовании прибора его питают от проверяемой схемы.

Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?

У некоторых запасливых любителей в «арсенале» можно найти множество полезных вещей, в том числе и наушник (капсюль) для телефона ТК-67-НТ.

Подойдет и другое аналогичное устройство, снабженное металлической мембраной, внутри которого расположена пара последовательно соединенных катушек.

На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.

В первую очередь нужно разобрать телефонный капсюль и отсоединить катушки друг от друга. Это нужно для того, чтобы освободить их выводы. Элементы размещаются в наушнике под звуковой мембраной, около катушек. После сборки электрической цепи мы получим вполне рабочий определитель со звуковой индикацией, который возможно применять, к примеру, в целях проверки дорожек печатных схем на взаимное перемыкание.

База такого пробника – электрогенератор с индуктивной противоположной взаимосвязью, основными деталями которого является телефон и транзистор малой мощности (лучше всего германиевый). Если такого транзистора у вас нет, то можно воспользоваться другим, обладающим проводимостью N-P-N, однако в этом случае полярность включения источника электропитания следует поменять. Если включить генератор не получается, выводы одной (любой) катушки нужно поменять между собой местами.

Увеличить громкость звука можно, выбрав частоту электрогенератора таким образом, чтобы она была максимально приближена к резонансной частоте наушника. Для этого мембрану и сердечник нужно расположить на соответствующем расстоянии, изменяя интервал между ними до получения нужного результата. Теперь вы знаете, как сделать индикатор напряжения на базе телефонного наушника.

Наглядно изготовление и использование простейшего пробника напряжения на видео:

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

Еще одна популярная схема индикации, это схема с использованием двухцветного светодиода для отображения степени заряда батареи или же сигнализации о включении или выключении лампы в другом помещении. Это может быть очень удобно, например, если выключатель света в подвале расположен до лестницы ведущей вниз (кстати, не забудьте прочитать интересную статью о том как сделать подсветку лестницы светодиодной лентой).

До того как спуститься туда, вы зажигаете свет, и индикатор загорается красным, в выключенном состоянии вы видите зеленое свечение на клавише. В этом случае вам не придется заходить в темную комнату и уже там нащупывать выключатель. Когда вы покинули подвал, вы по цвету светодиода знаете, горит свет в подвале или нет. Одновременно с этим, вы контролируете исправность лампочки, потому что в случае ее перегорания, красным светодиод светиться не будет. Вот схема индикатора напряжения на двухцветном светодиоде.

В заключении можно сказать, что это лишь основные возможные схемы использования светодиодов для индикации напряжения. Все они несложные, и в своей реализации под силу даже дилетанту. В них не использовалось никаких дорогостоящих интегральных микросхем и тому подобное. Рекомендуем обзавестись таким устройством всем любителям и профессионалам электрикам, чтобы никогда не подвергать свое здоровье опасности, приступая к ремонтным работам, не проверив наличие напряжения.

Вариант для автомобиля

Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.

Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.

Детектора наличия опасного для жизни напряжения, изготовление

Выполнен прибор на трех транзисторах, без платы навесным монтажом.


Обратите внимание, что в схеме используются транзисторы разной структуры. Требований к ним особых нет, подойдут практически любые. В качестве элементов сигнализации используются светодиод и зуммер. Роль антенны играет кусок провода, длиной 5 см.

Питается детектор от двух мизинчиковых элементов.

Корпусом служит прозрачная пластиковая трубка.

После сборки, если все элементы схемы исправны, детектор начинает работать сразу и в настройке не нуждается.

Нюансы в работе индикатора напряжения

Собранный своими руками светодиодный индикатор, так же как и промышленные приборы данного типа, может применяться для проверки наличия напряжения. Измерительным прибором он не является, а лишь указывает на наличие или отсутствие напряжения. Приобретя некоторый опыт работы с указателем, можно по яркости свечения светоизлучающего диода определить величину напряжения между двумя проводниками. Однако для точных измерений нужно применять стрелочные или цифровые вольтметры.

В отличие от указателей с газоразрядными лампами светодиодный индикатор нельзя применять для поиска «фазы», прикасаясь к одному из щупов пальцем. Прибор имеет малое внутреннее сопротивление, и такой способ поиска фазного проводника грозит поражением электрическим током.

Выводы

Самостоятельно делают индикаторы по простым схемам. Никакие другие дорогостоящий детали не требуются. Для изготовления пробника можно использовать корпус высохшего маркера или неисправного мобильного телефона. На лицевую часть можно вывести щуп в виде штыря, на торец – кабель, оснащенный зажимом-«крокодильчиком» или щупом.

Смотрите видео

Источники

  • https://simplelight.info/raznoe/indikator-napryazheniya-na-svetodiodah.html
  • http://ledno.ru/svetodiody/samodelki/indikator-napryazheniya-220v.html
  • https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/indikator-napryazheniya-na-svetodiodax.html
  • https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/indikator-napryazheniya-svoimi-rukami
  • https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/5717-beskontaktnyj-detektor-vysokogo-naprjazhenija-svoimi-rukami.html
  • https://svetilnik.info/svetodiody/indikator-napryazheniya-na-svetodiodah.html

Устройства индикации со светодиодами - Club155.ru

 

Благодаря таким своим свойствам как: низкое энергопотребление, малые габариты и простота необходимых для работы вспомогательных цепей, светодиоды (имеются ввиду светодиоды видимого диапазона длин волн) получили очень широкое распространение в радиоэлектронной аппаратуре самого разного назначения. Используются они в первую очередь как универсальные устройства индикации режимов работы или устройства аварийной индикации. Реже (обычно только в радиолюбительской практике) встречаются светодиодные автоматы световых эффектов и светодиодные информационные панели (табло).

Для нормального функционирования любого светодиода достаточно обеспечить протекание через него в прямом направлении тока не превышающего максимально допустимый для применяемого прибора. Если величина этого тока не будет слишком низкой, светодиод будет светиться. Для управления состоянием светодиода необходимо обеспечить регулировку (коммутацию) в цепи протекания тока. Это можно сделать с помощью типовых последовательных или параллельных схем коммутации (на транзисторах, диодах и т.п.). Примеры таких схем приведены на рис. 3.7-1, 3.7-2.

 

Рис. 3.7-1. Способы управления состоянием светодиода с помощью транзисторных ключей

 

Рис. 3.7-2. Способы управления состоянием светодиода от цифровых микросхем ТТЛ

 

Примером применения светодиодов в цепях сигнализации могут служить следующие две простые схемы индикаторов сетевого напряжения (рис. 3.7-3, 3.7-4).

Схема на рис. 3.7-3 предназначена для индикации наличия в бытовой сети переменного напряжения. Ранее в подобных устройствах обычно использовались малогабаритные неоновые лампочки. Но светодиоды в этом отношении гораздо более практичны и технологичны. В данной схеме ток через светодиод проходит только во время одной полуволны входного переменного напряжения (во время второй полуволны светодиод шунтируется работающим в прямом направлении стабилитроном). Этого оказывается достаточно для нормального восприятия человеческим глазом света от светодиода как непрерывного излучения. Напряжение стабилизации стабилитрона выбирается несколько большим, чем прямое падение напряжения на используемом светодиоде. Емкость конденсатора \(C1\) зависит от требуемого прямого тока через светодиод.

 

Рис. 3.7-3. Индикатор наличия сетевого напряжения

 

На трех светодиодах выполнено устройство, информирующее об отклонениях сетевого напряжения от номинального значения (рис. 3.7-4). Здесь также свечение светодиодов происходит только во время одного полупериода входного напряжения. Коммутация светодиодов осуществляется через включенные последовательно с ними динисторы. Светодиод \(HL1\) горит всегда, когда сетевое напряжение присутствует, два пороговых устройства на динисторах и делителях напряжения на резисторах обеспечивают включение двух других светодиодов только при достижении входным напряжением установленного порога срабатывания. Если их отрегулировать так, чтобы при нормальном напряжении в сети горели светодиоды \(HL1\), \(HL2\), то при повышенном напряжении будет загораться и светодиод \(HL3\), а при понижении напряжения в сети будет гаснуть светодиод \(HL2\). Входной ограничитель напряжения на \(VD1\), \(VD2\) предотвращает выход устройства из строя при значительном превышении нормального значения напряжения в сети.

 

Рис. 3.7-4. Индикатор уровня сетевого напряжения

 

Схема на рис. 3.7-5 предназначена для сигнализации о перегорании предохранителя. Если предохранитель \(FU1\) цел, падение напряжения на нем очень мало, и светодиод не светится. При перегорании предохранителя напряжение питания через незначительное сопротивление нагрузки прикладывается к цепи индикатора, и светодиод загорается. Резистор \(R1\) выбирается из условия, что через светодиод будет протекать требуемый ток. Не все виды нагрузок могут подойти для данной схемы.

 

Рис. 3.7-5. Светодиодный индикатор перегорания предохранителя

 

Устройство индикации перегрузки стабилизатора напряжения представлено на рис. 3.7‑6. В нормальном режиме работы стабилизатора напряжение на базе транзистора \(VT1\) стабилизировано стабилитроном \(VD1\) и примерно на 1 В больше, чем на эмиттере, поэтому транзистор закрыт и горит сигнальный светодиод \(HL1\). При перегрузке стабилизатора выходное напряжение уменьшается, стабилитрон выходит из режима стабилизации и напряжение на базе \(VT1\) уменьшается. Поэтому транзистор открывается. Поскольку прямое напряжение на включенном светодиоде \(HL1\) больше, чем на \(HL2\) и транзисторе, в момент открывания транзистора светодиод \(HL1\) гаснет, а \( HL2\) — включается. Прямое напряжение на зеленом светодиоде \(HL1\) приблизительно на 0,5 В больше, чем на красном светодиоде \(HL2\), поэтому максимальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер транзистора \(VT1\) должно быть меньше 0,5 В. Резистор R1 ограничивает ток через светодиоды, а резистор \(R2\) определяет ток через стабилитрон \(VD1\).

 

Рис. 3.7-6. Индикатор состояния стабилизатора

 

Схема простого пробника, позволяющего определять характер (постоянное или переменное) и полярность напряжения в диапазоне 3...30 В для постоянного и 2,1...21 В для действующего значения переменного напряжения приведена на рис. 3.7-7. Основу пробника составляет стабилизатор тока на двух полевых транзисторах, нагруженный на встречно-параллельно включенные светодиоды. Если на клемму \(XS1\) подается положительный потенциал, а на \(XS2\) — отрицательный, то загорается светодиод HL2, если наоборот — светодиод \(HL1\). Когда на входе переменное напряжение, зажигаются оба светодиода. Если ни один из светодиодов не горит, это означает, что входное напряжение менее 2 В. Потребляемый устройством ток не превышает 6 мА.

 

Рис. 3.7-7. Простой пробник-индикатор характера и полярности напряжения

 

На рис. 3.7-8 дана схема еще одного простого пробника со светодиодной индикацией. Он используется для проверки логического уровня в цифровых цепях, построенных на микросхемах ТТЛ. В исходном состоянии, когда к клемме \(XS1\) ничего не подключено, светодиод \(HL1\) светится слабо. Его режим задается установкой соответствующего напряжения смещения на базе транзистора \(VT1\). Если на вход будет подано напряжение низкого уровня, транзистор закроется, и светодиод погаснет. При наличии на входе напряжения высокого уровня транзистор открывается, яркость свечения светодиода становится максимальной (ток ограничен резистором \(R3\)). При проверке импульсных сигналов яркость HL1 возрастает, если в последовательности сигналов преобладает напряжение высокого уровня, и убывает, если преобладает напряжение низкого уровня. Питание пробника можно осуществлять как от источника питания проверяемого устройства, так и от отдельного источника питания.

 

Рис. 3.7-8. Пробник-индикатор логического уровня ТТЛ

 

Более совершенный пробник (рис. 3.7-9) содержит два светодиода и позволяет не только оценивать логические уровни, но и проверять наличие импульсов, оценивать их скважность и определять промежуточное состояние между напряжениями высокого и низкого уровней. Пробник состоит из усилителя на транзисторе \(VT1\), повышающего его входное сопротивление, и двух ключей на транзисторах \(VT2\), \(VT3\). Первый ключ управляет светодиодом \(HL1\), имеющим зеленый цвет свечения, второй — светодиодом \(HL2\), имеющим красный цвет свечения. При входном напряжении 0,4...2,4 В (промежуточное состояние) транзистор \(VT2\) открыт, светодиод \(HL1\) выключен. В то же время закрыт и транзистор \(VT3\), поскольку падение напряжения на резисторе \(R3\) недостаточно для полного открывания диода \(VD1\) и создания требуемого смещения на базе транзистора. Поэтому \(HL2\) тоже не светится. Когда входное напряжение становится меньше 0,4 В, транзистор \(VT2\) закрывается, загорается светодиод \(HL1\), индицируя наличие логического нуля. При напряжении на входе более 2,4 В открывается транзистор \(VT3\), включается светодиод \(HL2\), индицируя наличие логической единицы. Если на вход пробника подано импульсное напряжение, скважность импульсов можно оценить по яркости свечения того или иного светодиода.

 

Рис. 3.7-9. Улучшенный вариант пробника-индикатора логического уровня ТТЛ

 

Еще один вариант пробника представлен на рис. 3.7-10. Если клемма \(XS1\) никуда не подсоединена, все транзисторы закрыты, светодиоды \(HL1\) и \(HL2\) не работают. На эмиттер транзистора \(VT2\) с делителя \(R2-R4\) поступает напряжение около 1,8 В, на базу \(VT1\) — около 1,2 В. Если на вход пробника подать напряжение выше 2,5 В, напряжение смещения база-эмиттер транзистора \(VT2\) превысит 0,7 В, он откроется и своим коллекторным током откроет транзистор \(VT3\). Светодиод \(HL1\) включится, индицируя состояние логической единицы. Ток коллектора \(VT2\), примерно равный току его эмиттера, ограничивается резисторами \(R3\) и \(R4\). При превышении напряжением на входе уровня 4,6 В (что возможно при проверке выходов схем с открытым коллектором) транзистор \(VT2\) входит в режим насыщения, и если не ограничить ток базы \(VT2\) резистором \(R1\), транзистор \(VT3\) закроется и светодиод \(HL1\) выключится. При уменьшении напряжения на входе ниже 0,5 В открывается транзистор \(VT1\), его коллекторный ток открывает транзистор \(VT4\), включается \(HL2\), индицируя состояние логического нуля. С помощью резистора \(R6\) регулируется яркость свечения светодиодов. Подбором резисторов \(R2\) и \(R4\) можно установить необходимые пороги включения светодиодов.

 

Рис. 3.7-10. Пробник-индикатор логического уровня на четырех транзисторах

 

Для индикации точной настройки в радиоприемниках часто применяются простые устройства, содержащие один, а иногда и несколько, светодиодов разного цвета свечения.

Схема экономичного светодиодного индикатор настройки для приемника с питанием от батареек приведена на рис. 3.7-11. Ток потребления устройства не превышает 0,6 мА в отсутствие сигнала, а при точной настройке составляет 1 мА. Высокая экономичность достигается за счет питания светодиода импульсным напряжением (т.е. светодиод не светится непрерывно, а часто мигает, однако из-за инерционности зрения такое мерцание не заметно на глаз). Генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе \(VT3\). Генератор вырабатывает импульсы длительностью около 20 мс, следующие с частотой 15 Гц. Эти импульсы управляют работой ключа на транзисторе \(DA1.2\) (один из транзисторов микросборки \(DA1\)). Однако в отсутствие сигнала светодиод не включается, так как при этом сопротивление участка эмиттер-коллектор транзистора \(VT2\) велико. При точной настройке транзистор \(VT1\), а за ним и \(DA1.1\) и \(VT2\) откроются настолько, что в моменты, когда открыт транзистор \(DA1.2\), будет загораться светодиод \(HL1\). Чтобы уменьшить потребляемый ток, эмиттерная цепь транзистора \(DA1.1\) подключена к коллектору транзистора \(DA1.2\), благодаря чему последние два каскада (\(DA1.2\), \(VT2\)) также работают в ключевом режиме. При необходимости подбором резистора \(R4\) можно добиться слабого начального свечения светодиода \(HL1\). В этом случае он выполняет и функцию индикатора включения приемника.

 

Рис. 3.7-11. Экономичный светодиодный индикатор настройки

 

Экономичные светодиодные индикаторы могут понадобиться не только в радиоприемниках с батарейным питанием, но и во множестве других носимых устройств. На рис. 3.7‑12, 3.7‑13, 3.7‑14 приведено несколько схем таких индикаторов. Все они работают по уже описанному импульсному принципу и по сути представляют собой экономичные генераторы импульсов, нагруженные на светодиод. Частота генерации в таких схемах выбирается достаточно низкой, фактически на границе зрительного восприятия, когда мигания светодиода начинают отчетливо восприниматься человеческим глазом.

 

Рис. 3.7-12. Экономичный светодиодный индикатор на однопереходном транзисторе

 

Рис. 3.7-13. Экономичный светодиодный индикатор на однопереходном и биполярном транзисторах

 

Рис. 3.7-14. Экономичный светодиодный индикатор на двух биполярных транзисторах

 

В УКВ ЧМ приемниках для индикации настройки можно применять три светодиода. Для управления таким индикатором используется сигнал с выхода ЧМ детектора, в котором постоянная составляющая положительна при незначительной расстройке в одну сторону от частоты станции и отрицательна при незначительной расстройке в другую сторону. На рис. 3.7-15 приведена схема простого индикатора настройки, работающего по описанному принципу. Если напряжение на входе индикатора близко к нулю, то все транзисторы закрыты и светодиоды \(HL1\) и \(HL2\) не излучают, а через \(HL3\) при этом протекает ток, определяемый напряжением питания и сопротивлением резисторов \(R4\) и \(R5\). При указанных на схеме номиналах он примерно равен 20 мА. Как только на входе индикатора появляется напряжение, превышающее 0,5 В, транзистор \(VT1\) открывается и включается светодиод \(HL1\). Одновременно открывается транзистор \(VT3\), он шунтирует светодиод \(HL3\), и тот гаснет. Если напряжение на входе отрицательное, но по абсолютному значению больше 0,5 В, то включается светодиод \(HL2\), а \(HL3\) выключается.

 

Рис. 3.7-15. Индикатор настройки для УКВ-ЧМ приемника на трех светодиодах

 

Схема еще одного варианта простого индикатора точной настройки для УКВ ЧМ приемника представлена на рис. 3.7-16.

 

Рис. 3.7-16. Индикатор настройки для УКВ ЧМ приемника (вариант 2)

 

В магнитофонах, низкочастотных усилителях, эквалайзерах и т.п. находят применение светодиодные индикаторы уровня сигнала. Число индицируемых такими индикаторами уровней может варьироваться от одного-двух (т.е. контроль типа “сигнал есть – сигнала нет”) до нескольких десятков.

Схема двухуровнего двухканального индикатора уровня сигнала приведена на рис. 3.7‑17. Каждая из ячеек \(A1\), \(A2\) выполнена на двух транзисторах разной структуры. При отсутствии сигнала на входе оба транзистора ячеек закрыты, поэтому светодиоды \(HL1\), \(HL2\) не горят. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока амплитуда положительной полуволны контролируемого сигнала не превысит примерно на 0,6 В постоянное напряжение на эмиттере транзистора \(VT1\) в ячейке \(A1\), заданное делителем \(R2\), \(R3\). Как только это произойдет, транзистор \(VT1\) начнет открываться, в цепи коллектора появится ток, а поскольку он в то же время является и током эмиттерного перехода транзистора \(VT2\), транзистор \(VT2\) тоже начнет открываться. Возрастающее падение напряжения на резисторе \(R6\) и светодиоде \(HL1\) приведет к увеличению тока базы транзистора \(VT1\), и он откроется еще больше. В результате очень скоро оба транзистора окажутся полностью открыты и светодиод \(HL1\) включится. При дальнейшем росте амплитуды входного сигнала аналогичный процесс протекает в ячейке \(A2\), после чего загорается светодиод \(HL2\). С уменьшением уровня сигнала ниже установленных порогов срабатывания ячейки возвращаются в исходное состояние, светодиоды гаснут (сначала \(HL2\), затем \(HL1\)). Гистерезис не превышает 0,1 В. При указанных в схеме значениях сопротивлений, ячейка \(A1\) срабатывает при амплитуде входного сигнала примерно 1,4 В, ячейка \(A2\) — 2 В.

 

Рис. 3.7-17. Двухканальный индикатор уровня сигнала

 

Многоканальный индикатор уровня на логических элементах представлен на рис. 3.7‑18. Такой индикатор можно применять, например, в усилителе НЧ (организовав из ряда светодиодов индикатора световую шкалу). Диапазон входного напряжения этого устройства может колебаться от 0,3 до 20 В. Для управления каждым светодиодом используется \(RS\)-триггер, собранный на элементах 2И‑НЕ. Пороги срабатывания этих триггеров задаются резисторами \(R2\), \(R4-R16\). На линию “сброс” периодически должен подаваться импульс гашения светодиодов (разумным будет подавать такой импульс с периодичностью 0,2...0,5 с).

 

Рис. 3.7-18. Многоканальный индикатор уровня НЧ сигнала на \(RS\)-триггерах

 

Приведенные выше схемы индикаторов уровня обеспечивали резкое срабатывание каждого канала индикации (т.е. светодиод в них либо светится с заданным режимом яркости, либо погашен). В шкальных индикаторах (линия последовательно срабатывающих светодиодов) такой режим работы совсем не обязателен. Поэтому для этих устройств могут использоваться более простые схемы, в которых управление светодиодами осуществляется не отдельно по каждому каналу, а совместно. Последовательное включение ряда светодиодов при увеличении уровня входного сигнала достигается за счет последовательного включения делителей напряжения (на резисторах или других элементах). В таких схемах происходит постепенное увеличение яркости свечения светодиодов при нарастании уровня входного сигнала. При этом для каждого светодиода устанавливается свой токовый режим, такой, что свечение указанного светодиода визуально наблюдается только при достижении входным сигналом соответствующего уровня (при дальнейшем увеличении уровня входного сигнала светодиод горит все более ярко, но до определенного предела). Простейший вариант индикатора, работающего по описанному принципу приведен на рис. 3.7-19.

 

Рис. 3.7-19. Простой индикатор уровня сигнала НЧ

 

При необходимости увеличения количества уровней индикации и повышения линейности индикатора схема включения светодиодов должна быть несколько изменена. Подойдет, например, индикатор по схеме рис. 3.7-20. В нем, кроме прочего, имеется и достаточно чувствительный входной усилитель, обеспечивающий работу как от источника постоянного напряжения, так и от сигнала звуковой частоты (при этом индикатор управляется только положительными полуволнами входного переменного напряжения).

 

Рис. 3.7-20. Линейный индикатор уровня со светодиодной шкалой

 

 

< Предыдущая   Следующая >

Схема указателя напряжения на светодиодах. Простейший индикатор уровня заряда батареи. Индикаторная отвертка

При конструировании самодельных источников питания возникает необходимость в индикации выходного напряжения. Если выходное напряжение блока питания фиксированное, то все выглядит очень просто. Ставится светодиод и гасящий резистор, с помощью которого регулируется яркость свечения последнего. А как быть, если напряжение на выходе источника питания изменяется, например, от 3… 30 вольт.

Самое простое решение этой задачи, это стабилизировать рабочий ток светодиода. Схема стабилизатора тока проходящего через светодиод показана на рисунке 1. В данной схеме датчиком тока является резистор R5. При его номинале 62 Ома протекающий стабильный ток будет находиться на уровне, примерно 10ма. Во многих случаях такого тока вполне достаточно.

Работоспособность схемы сохраняется при напряжении от 3 до 30 вольт. Работает схема следующим образом. В первый момент, когда на входных клеммах появляется контролируемое напряжение, через резисторы R1…R4, светодиод и резистор R5 начинает течь ток. Этот ток вызывает падение напряжения на датчике тока R5. Как только величина этого напряжения возрастет до напряжения необходимого для открывания транзистора VT1, последний начнет открываться, и часть тока будет течь уже через него. В свою очередь этот ток будет создавать еще большее падение напряжения на резисторах R1...R4 поддерживая постоянным напряжение на аноде светодиода не зависимо от величины входного напряжения. При напряжении на входе индикатора равного 30 вольтам, ток, протекающий через резисторы R1…R4, может достигать ста миллиампер. Учитывая величину такого тока и падения напряжения на этих резисторах, поэтому и пришлось применить четыре резистора, а не один. Давайте прикинем мощность, выделяемую на этих резисторах. И так, как я уже писал, ток, протекающий через светодиод равен примерно 10ма. При таком токе на резисторе R5 упадет напряжение, примерно, U = I?R = 0,01?62 = 0,62В. Падение напряжения на светодиодах разных марок отличается друг от друга, но возьмем приблизительно 2,5 вольта. Значит, на светодиоде и датчике тока R5 в сумме упадет 2,5 + 0,62 = 3,12В. Как было написано выше, это напряжение будет поддерживаться на одном уровне. Значит, остальное напряжение будет падать как раз на резисторах R1…R4. Т.о. при напряжении на входе 30В на них должно падать 30 — 3,12 ?27В. Мощность при этом будет равна P=I?U = 0,1A?27B = 2,7Вт. Расчет приблизительный, но все равно лучше будет, если уменьшить входное напряжение или увеличить мощность гасящих резисторов.
В качестве транзистора VT1 можно применить

Светодиоды давно применяется в любой технике из-за своего малого потребления, компактности и высокой надежности в качестве визуального отображения работы системы. Индикатор напряжения на светодиодах это полезное устройство, необходимое любителям и профессионалам для работы с электричеством. Принцип используется в подсветках настенных выключателей и выключателей в сетевых фильтрах, указателях напряжения, тестерных отвертках. Подобное устройство можно сделать своими руками из-за его относительной примитивности.

Индикатор переменного напряжения 220 В

Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:

  • светодиод;
  • резистор;
  • диод.

Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.

Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.

Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В

Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.

Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.

Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока. Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте , для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.

Автомобильный индикатор напряжения

Среди областей, где применение индикатора напряжения на светодиодах имеет неоспоримую пользу, можно выделить эксплуатацию автомобильного аккумулятора. Для того чтобы аккумулятор служил долго, необходимо контролировать напряжение на его клеммах и поддерживать в заданных пределах.

Предлагаем вам обратить внимание на схему автомобильного индикатора напряжения на , с помощью которой вы поймете, как изготовить устройство самостоятельно. RGB-светодиод отличается от обычного, наличием 3-х разноцветных кристаллов внутри своего корпуса. Данное свойство мы будем использовать для того, чтобы каждый цвет сигнализировал нам об уровне напряжения.

Схема состоит из девяти резисторов, трех стабилитронов, трех биполярных транзисторов и одного 3-цветного светодиода. Обратите внимание, какие элементы рекомендуется выбирать для реализации схемы.

  1. R1=1, R2=10, R3=10, R4=2.2, R5=10, R6=47, R7=2.2, R8=100, R9=100 (кОм).
  2. VD1=10, VD2=8.2, VD3=5.6 (В).
  3. VT – BC847C.
  4. HL – LED RGB.

Результат такой системы следующий. Светодиод загорается:

  • зеленым – напряжение 12-14 В;
  • синим – напряжение ниже 11,5 В;
  • красным – напряжение свыше 14,4 В.

Это происходит за счет правильно собранной схемы. С помощью потенциометра (R4) и стабилитрона (VD2) выставляется низший предел напряжения. Как только разность потенциалов между клеммами батареи становится меньше указанного значения – транзистор (VT2) закрывается, VT3 открывается, синий кристалл индуцирует. Если напряжение на клеммах находится в указанном диапазоне, то ток проходит через резисторы (R5,R9), стабилитрон (VD3), светодиод (HL), естественно, светит зеленым, транзистор (VT3) находится в закрытом состоянии, а второй (VT2) – в открытом. С помощью настройки переменного резистора (R2), превышение напряжения больше 14,4 В будет отображаться свечением светодиода красного цвета.

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

Еще одна популярная схема индикации, это схема с использованием двухцветного светодиода для отображения степени заряда батареи или же сигнализации о включении или выключении лампы в другом помещении. Это может быть очень удобно, например, если выключатель света в подвале расположен до лестницы ведущей вниз (кстати, не забудьте прочитать интересную статью о том ). До того как спуститься туда, вы зажигаете свет, и индикатор загорается красным, в выключенном состоянии вы видите зеленое свечение на клавише. В этом случае вам не придется заходить в темную комнату и уже там нащупывать выключатель. Когда вы покинули подвал, вы по цвету светодиода знаете, горит свет в подвале или нет. Одновременно с этим, вы контролируете исправность лампочки, потому что в случае ее перегорания, красным светодиод светиться не будет. Вот схема индикатора напряжения на двухцветном светодиоде.

В заключении можно сказать, что это лишь основные возможные схемы использования светодиодов для индикации напряжения. Все они несложные, и в своей реализации под силу даже дилетанту. В них не использовалось никаких дорогостоящих интегральных микросхем и тому подобное. Рекомендуем обзавестись таким устройством всем любителям и профессионалам электрикам, чтобы никогда не подвергать свое здоровье опасности, приступая к ремонтным работам, не проверив наличие напряжения.

Его еще называют «индикатор » , «фазомер » и нередко , но сути это не меняет. Прежде чем решить, нужен нам такой прибор или нет, давайте чуть отвлечемся и . Нам известно, что величина его – 220 В и ток, если подключить к розетке какую-либо нагрузку, потечет переменный. Нам даже известна его частота – 50 Гц. То есть напряжение в розетке меняет полярность, а ток (конечно, при подключенном потребителе) направление 50 раз в секунду.

Но есть еще одна особенность, которая присуща такому виду напряжения. В целях безопасности и для решения некоторых других задач один провод трансформатора или генератора, вырабатывающего промышленное или «бытовое» напряжение соединяют с землей в буквальном смысле. Таким образом на одном проводнике будет нулевой потенциал (относительно земли, конечно), а на другом напряжение будет колебаться в пределах от – 220 В до +220 В. В результате свойства переменного тока останутся без изменений, но «драться» будет только этот самый второй провод, который принято называть фазным (если, конечно, за него взяться, стоя на земле). За другой можно смело взяться голыми руками и ничего с нами не случится.

Как определить, какой провод в розетке «фазный», а какой «нулевой»? Вот для этого и служит указатель напряжения, который совсем несложно построить самому. Взглянем на схему ниже. Обычная неоновая индикаторная лампочка и резистор сопротивлением 1 МОм. Если включить эту схему в розетку, то через лампу потечет ток в районе 0.2 мА, которого будет достаточно, чтобы она засветилась.

Теперь подключим к розетке только точку «А», а за точку «Б» возьмемся рукой. Если к точке «А» подключена «фаза», то ток через резистор, лампу и… наше тело потечет в землю. Лампочка засветится, но мы ничего не почувствуем – такой ток для нашего организма безопасен. Если мы точкой «А» попали на «ноль», то лампа, естественно, светиться не будет. Осталось оформить схему в удобный корпус и наш указатель напряжения готов.

В промышленных конструкциях, которые вы наверняка видели не раз, схема располагается в прозрачной ручке «отвертки». Точка «А» подключена к жалу «ответрки», точка «Б» — к колечку на противоположном конце.

Во время работы нужно взяться пальцами за колечко, а жалом коснуться проводника. Если лампочка не засветилась (это видно сквозь стекло ручки), то опасного напряжения нет. Если светится – прикосновение рукой к такому проводу опасно для жизни.

Для чего нужны указатели напряжения? Для того и нужны – указывать нам, можно ли касаться проводов при работах с проводкой или нет. Этот прибор является обязательным атрибутом любого электрика. Даже если вы выкрутили пробки или отключили рубильник, прежде чем, скажем, чинить розетку или выключатель, нужно ОБЯЗАТЕЛЬНО убедиться в отсутствии напряжения, используя указатель.

Ну и кратко о деталях. В качестве R1 в целях безопасности (во избежание электрического пробоя высоким напряжением) нужно использовать два резистора номиналом по 510 кОм каждый, соеденив их последовательно. На месте HL1 будет работать любая газоразрядная индикаторная лампа, можно даже использовать лампу от стартера, запускающего люминесцентные лампы-трубки.

Все соединения нужно сделать максимально надежно – от надежности устройства будет зависеть жизнь электрика. Конструкцию можно разместить в любом подходящем корпусе. К примеру, прозрачной авторучке или фломастере с вырезанным под лампу окном (ее свечение должно быть хорошо видно).

Возьмите за правило — прежде чем проверить наличие напряжения на проводе, убедитесь в исправноси индикатора, «вставив» его в ближайшую розетку!

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 электроприбора

Светодиоды 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.

Все элементы индикатора, кроме трансформатора, установлены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2. В устройстве применены подстроечные резисторы СПЗ-19, конденсаторы — оксидные импортные, диоды можно использовать любые маломощные выпрямительные, светодиоды — обязательно повышенной яркости свечения.

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.

200, 600 светодиодных цепочек в сети 220 В

В сообщении подробно описывается конструкция проекта от 200 до 600 светодиодов с использованием последовательно параллельных светодиодов для создания вывески с алфавитным дисплеем. Идея была предложена г-ном Мубараком Идрисом.

Цели и требования схемы

Мне нужен мигающий светодиод, который показывает мигание «ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ», а затем «ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ» по моей приблизительной оценке. Я собираюсь использовать около 696 светодиодов, например, для «ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ» = 216 СВЕТОДИОДЫ "ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ" 480 СВЕТОДИОДОВ название "Добро пожаловать" и "Инженерный колледж" перевернется, и я подумываю подключить их к сети переменного тока и использовать реле только для переключения "добро пожаловать" и "инженерный колледж" поочередно.надеюсь получить известие от вас, сэр, очень скоро и заранее спасибо.

The Design

Я уже обсуждал одну связанную статью, в которой мы узнали, как рассчитать последовательное и параллельное соединение светодиодов, в этом посте мы собираемся включить ту же концепцию и формулы для оценки деталей подключения предлагаемых от 200 до 600. Светодиодный проект для изготовления указанной вывески дисплея.
Поскольку предполагается, что светодиоды будут работать от сети 220 В, после выпрямления и фильтрации уровень будет составлять 310 В постоянного тока.

Следовательно, нам необходимо настроить группы светодиодов в соответствии с вышеупомянутым уровнем постоянного тока. Для этого сначала необходимо оценить общее прямое падение серии светодиодов, которое будет удобно в пределах предела 310 В.
Предположим, что светодиоды рассчитаны на 20 мА / 3,3 В, если мы разделим значение 3,3 В на 310 В, мы получим:
310 / 3,3 = 93 NO.

Это означает, что 93 светодиода могут быть подключены последовательно со входом 310 для комфортного получения оптимального освещения, однако, учитывая возможное низкое напряжение и гарантируя, что светодиоды продолжают светиться даже при низком напряжении, мы можем сократить на 50% Светодиоды последовательно, то есть может быть около 46 светодиодов.

Согласно запросу, приветственный знак должен иметь 216 светодиодов, разделив эти 216 на 46, мы получим примерно 5 цепочек, в которых 4 цепочки содержат около 46 светодиодов последовательно, а 5-й может иметь 32 светодиода.

Таким образом, теперь у нас есть 4 цепочки из 46 светодиодов и 1 цепочка из 32 светодиодов, все эти цепочки теперь необходимо соединить параллельно.

Но, как мы знаем, для обеспечения правильного распределения тока по цепочкам и обеспечения равномерного освещения эти светодиодные цепочки должны иметь рассчитанные резисторы, последовательно соединенные с ними.

Расчет резистора ограничения тока светодиода

Это можно вычислить с помощью следующей формулы:

R = Питание - общее напряжение FWD светодиода / ток светодиода

= 310 - (46 x 3,3) / 0,02

здесь 310 - напряжение питания постоянного тока после выпрямления источника переменного тока 220 В; 46 - общее количество светодиодов; 3,3 - прямое рабочее напряжение каждого светодиода; 0,02 - ток в амперах для каждого светодиода (20 мА); 4 - количество цепочек. .

Решение вышеуказанного дает нам: 7910 Ом или 7.9K, или просто стандартный резистор 8k2.

мощность будет = 310 - (46 x 3,3) x 0,02 = 3,164 Вт, или просто стандартный резистор на 5 Вт выполнит свою работу

Указанный выше резистор 8k2 5 Вт необходимо будет подключить к каждой из цепочек с 46 светодиодами.

Теперь для отдельных 32 светодиодов нам, возможно, придется выполнить описанные выше процедуры отдельно, как показано ниже:

R = 310 - (32 x 3,3) / 0,02 = 10220 Ом или 10,2 кОм или просто стандартный 10 кОм подойдет для job

мощность будет 310 - (32 х 3.3) x 0,02 = 4,088 или снова 5 Вт.

Принципиальная схема

С помощью приведенных выше формул мы рассчитали последовательные параллельные соединения с резистором для настройки 216-светодиодного дисплея, однако теперь необходимо будет расположить вышеупомянутые строки соответствующим образом в форме алфавитов, соответствующих слову «ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ» ". Это может потребовать некоторых усилий, немного времени и некоторого терпения и навыков.

Для второй группы светодиодов, состоящей из 696 светодиодов, процесс будет аналогичным.Сначала мы разделим 696 на 46, что дает нам около 15,13, ​​что означает, что 14 струн могут быть сконфигурированы с серией из 46 светодиодов и одна струна с 52 светодиодами ... все эти струны также необходимо будет соединить параллельно и физически расположить для представления фраза «ИНЖЕНЕРНЫЙ КОЛЛЕДЖ».

Значения резисторов для 46 светодиодных цепочек можно рассчитать, как описано в предыдущих разделах, а для 52 светодиодов это можно сделать, как указано ниже:

R = 310 - (52 x 3,3) / 0,02 = 6920 Ом или просто можно использовать стандартный резистор 6k9.

мощность будет = R = 310 - (52 x 3,3) x 0,02 = 2,76 Вт или 3 Вт

Приведенное выше объяснение дает нам информацию о том, как построить любой проект на основе светодиодов от 200 до 400 для досок или демонстрационных вывесок с использованием напряжение сети без трансформатора.

Теперь, чтобы два набора светодиодных групп мигали поочередно с помощью реле, можно использовать следующий простой мигающий модуль IC 555:

Схема светодиодного мигания

R1, R2 и C можно соответствующим образом отрегулировать для получения желаемого результата. частота мигания подключенных от 200 до 400 светодиодных цепочек.Реле не обязательно должно быть на 15 ампер, как показано на схеме, это может быть любое обычное реле на 12 В, 400 Ом, 5 ампер

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат , производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

Цепь светодиодного индикатора питания для 230 В

Светодиодный индикатор питания для сети переменного тока 220В

Как правило, мы видели, что все индикаторы в нашем доме на настенном распределительном щите представляют собой неоновую лампочку, которая имеет небольшой размер и подключается к резистору 68 кОм последовательно.Вы можете сделать индикатор, который светится очень красиво и так здорово, используя светодиоды, и сделать светодиодный индикатор для сети. Светодиодный индикатор имеет более длительный срок службы, чем другие. Здесь я описываю схему светодиодного индикатора, которая может использоваться с сетью переменного тока 230В - 240В .

Светодиодный индикатор

имеет преимущество в том, что он доступен в различной цветовой гамме, не требуется никакого дополнительного защитного стекла для изменения цвета и защиты. Если вам нужно использовать двухцветный или трехцветный светодиод (двух- или трехцветный), то никакой внешней цепи не требуется, потому что светодиод имеет встроенное свойство с этим свойством.Он более прочный, чем другие.

Светодиодная лампа светится ярче и красивее, чем неоновая лампа. Но проблема со светодиодами заключается в том, что они работают только с постоянным током, а не с переменным током. Если я подключу его к сети переменного тока с резистором. Мы видим, что светодиод имеет незначительное свечение.

Если мы подключим выпрямитель после резистора с анодной точкой светодиода и землю непосредственно с катодом, то в качестве индикатора получится надлежащая и достаточная яркость.

Резистор 68 кОм или 100 кОм напрямую подключен к клемме линии переменного тока (+), чтобы уменьшить сигнал, подходящий для светодиода, после резистора необходимо последовательно подключить выпрямительный диод с резистором, чтобы преобразовать сигнал переменного тока в постоянный, а затем он подключается к светодиоду. положительный вывод.Отрицательный вывод светодиода напрямую подключен к заземлению переменного тока. Если вы хотите сделать светодиоды более яркими, то вместо резистора 100 кОм подключают резистор 50 кОм. .
Будьте осторожны при подключении вывода диода и светодиода. При неправильном или обратном подключении индикатор не будет работать. Используйте диод 1N4007. Ниже приведена схема подключения светодиодного индикатора с напряжением 230 В переменного тока.

ПРИМЕЧАНИЕ. Не прикасайтесь к каким-либо частям цепи во время тестирования. Это опасно .

Вот еще одна принципиальная схема светодиодного индикатора питания, который можно подключить к любой линии 220-230 В переменного тока .

Эта схема надежнее 1-й.

Рекомендуется резистор номиналом 1 Вт

Купить диод 1N4007 - https://amzn.to/2UrkaGZ

Купить резисторы (смешанные номиналы) - https://amzn.to/2OvAra4

Об авторе

Админ

Привет, меня зовут Аман Бхарти, я интересуюсь изготовлением и изучением электроники, принципиальной схемы, проектированием и компоновкой печатных плат и т. Д.Мне нравится делиться знаниями и всеми идеями с людьми, которые я получаю из «Моего эксперимента» и из разных источников. Я стараюсь максимально подробно описать детали схемы с результатами испытаний. Если вы хотите что-то предложить или прокомментировать, оставьте свой комментарий в поле для комментариев на соответствующей странице.

Множество простых светодиодных индикаторов напряжения и тока сети переменного тока

У нас есть много способов обозначить линию переменного тока. Во-первых, когда подается 230 В переменного тока, загорается неоновая лампа в сборе L1.Другой способ, схема индикатора напряжения сети переменного тока со светодиодом. Возможно, это лучший выбор. Если у вас в магазине больше нормальных комплектующих. Это поможет вам сэкономить деньги.

1 # Светодиодный индикатор сети переменного тока

Мне также нравится использовать светодиод для отображения линии питания переменного тока. Потому что это дешево и удобно, состоит всего из нескольких компонентов.

Один светодиод на сети переменного тока


Схема простейшего индикатора напряжения сети переменного тока

Как подключить светодиод к напряжению 230 В переменного тока.

Мы хорошо знаем, что светодиод потребляет около 2 В только при 10 мА. При подключении к сети переменного тока 230 В. Это требует снижения напряжения и перехода на постоянное напряжение. Впервые мы часто используем резистор для уменьшения тока в серии. Но он не подходит для высокого переменного напряжения. Почему?

Напряжение на резисторе слишком высокое, около 227В. Тогда ток будет 10 мА, как этот светодиод. Таким образом, мощность резистора составляет около 227 В x 0,01 А = 2,27 Вт. Слишком жарко.

Конденсатор C1 является ключевым в цепи.Не распространяет тепло. (В принципе)

Мы знаем, что конденсатор при работе работает от переменного напряжения. Он похож на резистор. Сопротивление конденсатора называется емкостным реактивным сопротивлением в символе Xc.
Мне очень важно объяснить функцию xc простым текстом. Я объясню вам позже.

Xc имеет взаимосвязь между частотой и емкостью. Если высокая емкость будет высокой Xc на той же частоте, 50 Гц линии переменного тока.

Конденсатор ограничивает ток через светодиод до безопасного значения.

R1 - ограничивающий резистор для уменьшения тока. Также именно защита от короткого замыкания похожа на предохранитель.

Конденсатор C1 снижает ток. Это работает хорошо. При использовании от сети переменного тока. И редко возникают проблемы с теплом.

Диод D1 защищает LED1 от отрицательного высокого напряжения или всплеска тока. Хотя LED1 не работает при обратном напряжении смещения. Но это высокое напряжение может убить его.

Важно! Вы должны выбрать конденсатор C1. Конденсаторы должны иметь рабочее напряжение постоянного тока (WVDC) не менее примерно 630В.

Осторожно! Поскольку в этой схеме нет изолированного трансформатора, будьте осторожны при прямом подключении к цепи. Это вызывает у вас поражение электрическим током. Линия переменного тока очень опасна. Это может нас убить. Лучше использовать крошечный изолированный трансформатор .

Надеюсь, вам понравится этот световой дисплей 220 В переменного тока или монитор сетевого напряжения.

2 # Схема индикатора линии переменного тока

Если вам нужен светодиодный дисплей для отображения мощности линии переменного тока.Это схема светодиодного индикатора линии переменного тока, которая совместима с основным источником питания переменного тока 115 или 230 В переменного тока. На принципиальной схеме есть 2 светодиода для отображения 2 состояний. Во-первых, он показывает сеть переменного тока или электросеть. Во-вторых, покажите, что нагрузка по-прежнему держится или нет. Это хорошая идея схемы, потому что использует несколько деталей и дешево.

Работа схемы

Это простая схема. Так интересно узнать, как он работает. Это основной индикатор питания, пока не нажата кнопка S1.Когда мы подаем 110 В переменного тока на шнур питания. Электрический ток проходит через R1, D1, LED1. Таким образом, LED1 загорается, чтобы отражать входную мощность.

Затем, когда мы нажимаем переключатель S1, электрический ток будет течь через R2, D2, LED2. Он заставляет светиться LED2 вместо LED1. В то же время некоторые части тока протекают на вывод B смещения транзистора Q1. Таким образом, это заставляет Q1 подключать весь ток LED1 к земле. Выключает LED1.

Функции компонентов

  • R1, R3 ограничивают ток через светодиоды LED1, LED2 до безопасного значения.
  • D1, D2 выпрямитель переменного тока в постоянный ток к LED1, LED2
  • R2 уменьшают предварительный ток до смещения Q1

Что еще? Вы хотите удаленную нагрузку переменного тока?

Посмотрите:

3 # Схема простого светодиодного индикатора питания переменного тока

Это светодиодный индикатор для цепи удаленных нагрузок переменного тока. Очень дешево и мало используют электронные детали. В этой схеме используется дешевизна диодного выпрямителя, только резистор и светодиод. В результате собрать схему, показывающую прохождение от источника переменного тока в нагрузке, легко.

Несмотря на то, что эта идея предназначена для применения в офисном оборудовании с сетью электропитания, мы можем изменить эту идею, чтобы ее можно было использовать с низким уровнем напряжения, и это не составит труда, пожалуйста.

Принципиальная схема светодиодного индикатора для удаленных нагрузок переменного тока

Изначально мы используем способ проверки состояния нагрузки переменного тока с помощью напряжения переменного тока храма. Но при использовании этой простой светодиодной схемы индикатора питания переменного тока. Вы можете проверить, может ли событие сработать, проверив прохождение переменного тока через нагрузку.

Эта схема легко в случае, если нагрузка и контрольный переключатель остаются далеко от стойла. Потому что пропуски зажигания выдерживают электрическую линию от нагрузки снова группы. В этой схеме легко используются электронные компоненты, в том числе обычный выпрямительный диод 4 шт., Резисторы 1 шт. И только светодиод 1 шт.

Это, в результате, может знать, что текущее изменение нагрузки уже получено. Эта схема подойдет для дома переменного тока, но эта идея все еще может быть использована при использовании низковольтного устройства высокого класса.Сделайте так, чтобы напряжение всегда было ниже 1,5 В.

4 # Светодиодный индикатор нагрузки переменного тока трансформатора тока

Это простая схема светодиодного индикатора нагрузки переменного тока трансформатора тока. Светодиод покажет переменный ток нагрузки, в которой используются трансформатор и светодиод в зависимости от схемы.

Иногда нам нужно обнаружить большой переменный ток. Один из способов - соединить светодиод с резисторами и диодом 1N4001 в сети. Но его недостаток в том, что напряжение на них будет падать слишком сильно.

Но лучше всего использовать трансформатор тока.Преимущество этого способа в том, что ток, который будет проверять, можно преобразовать в аккуратный инструмент. И трансформатор также помогает разделить ток, который нужно измерить с помощью измерителя.

Которые очень полезны при измерении высокого тока или высокого напряжения.

Этот трансформатор может использовать обычный трансформатор. Катушка низкого напряжения подключается к высокому току. Затем первичная катушка подключается к светодиоду или измерителю.

В выборе трансформатора.

Максимальный ток вторичной обмотки и максимальный ток светодиода определяется следующим образом.

Пример: датчик тока 0,6 А. Таким образом, нижняя катушка выдержит этот ток. Предполагая, что максимальный ток для измерения составляет 30 мА. Итак, следует выбирать трансформатор 220 вольт - это 12 вольт. Чтобы получить точный коэффициент конверсии (600/30).

Потеря напряжения на катушке трансформатора очень мала. А ток утечки через катушку трансформатора очень мал и может от него отказаться.

Таким образом, потеря напряжения равна напряжению светодиода, разделенному на коэффициент трансформатора.

Вторичная обмотка трансформатора всегда должна быть подключена к нагрузке. Итак, у нас есть четыре диода в качестве моста для отображения как положительной, так и отрицательной формы волны. Если нет нагрузки, вторичная обмотка будет нормальной обмоткой.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Резистор для светодиода | Применение резистора

Резисторы в схемах светоизлучающих диодов (LED)

Светодиод (светоизлучающий диод) излучает свет, когда через него проходит электрический ток.Самая простая схема для питания светодиода - это источник напряжения с последовательно соединенными резистором и светодиодом. Такой резистор часто называют балластным резистором. Балластный резистор используется для ограничения тока через светодиод и предотвращения его возгорания. Если источник напряжения равен падению напряжения светодиода, резистор не требуется. Сопротивление балластного резистора легко рассчитать по закону Ома и по законам Кирхгофа. Номинальное напряжение светодиода вычитается из источника напряжения и затем делится на желаемый рабочий ток светодиода:

Где V - источник напряжения, V LED - напряжение светодиода, а I - ток светодиода.Таким образом, вы сможете подобрать подходящий резистор для светодиода.

светодиода также доступны в интегрированном корпусе с резистором, подходящим для работы светодиода. Эту простую схему можно использовать в качестве индикатора включения DVD-плеера или монитора компьютера. Хотя эта простая схема широко используется в бытовой электронике, она не очень эффективна, поскольку избыток энергии источника напряжения рассеивается балластным резистором. Поэтому иногда применяются более сложные схемы с большей энергоэффективностью.

Пример простой схемы светодиода

В следующем примере светодиод с напряжением 2 В и силой тока 20 мил-ампер должен быть подключен к источнику питания 12 В. Балластный резистор можно рассчитать по формуле:

Резистор должен иметь сопротивление 333 Ом. Если точное значение недоступно, выберите следующее значение, которое выше.

Светодиод в последовательной цепи

Часто несколько светодиодов подключаются к одному источнику напряжения последовательным соединением.Таким образом, несколько резисторов могут использовать один и тот же ток. Поскольку ток через все последовательно соединенные светодиоды одинаков, они должны быть одного типа. Обратите внимание, что для освещения одного светодиода в этой цепи требуется столько же энергии, сколько для нескольких последовательно соединенных светодиодов. Источник напряжения должен обеспечивать достаточно большое напряжение для суммы падений напряжения светодиодов и резистора. Обычно напряжение источника на 50 процентов выше суммы напряжений светодиодов. Напротив, иногда выбирается источник более низкого напряжения.В этой стратегии более низкая яркость компенсируется большим количеством светодиодов. Кроме того, снижаются тепловые потери, а светодиоды имеют более длительный срок службы из-за меньшей нагрузки.

Пример серии светодиодов

В этом примере два светодиода соединены последовательно. Один красный светодиод с напряжением 2 В и синий светодиод с напряжением 4,5 В. Оба имеют номинальную силу тока 30 мА. Согласно законам Кирхгофа, сумма падений напряжения в цепи равна нулю. Следовательно, напряжение резистора должно быть равно напряжению источника за вычетом суммы падений напряжения светодиодов.По закону Ома рассчитываем значение сопротивления балластного резистора:

Сопротивление резистора должно быть не менее 183,3 Ом. Учтите, что падение напряжения составляет 5,5 вольт. Можно было бы подключить в схему дополнительные светодиоды.

Светодиод в параллельной цепи

Можно подключить светодиоды параллельно, но это создает больше проблем, чем последовательные цепи. Прямые напряжения светодиодов должны точно совпадать, в противном случае загорится только светодиод с самым низким напряжением и, возможно, сгорит от большего тока.Даже если светодиоды имеют одинаковую спецификацию, они могут иметь плохие согласованные ВАХ из-за различий в производственном процессе. Это заставляет светодиоды пропускать другой ток. Чтобы минимизировать разницу в токе, параллельно включенные светодиоды обычно имеют балластный резистор для каждой ветви.

Как работает светодиод?

Светодиод (светоизлучающий диод) - полупроводниковый прибор; По сути, это соединение P-N с выводами, прикрепленными к каждой стороне. Идеальный диод имеет нулевое сопротивление при прямом смещении и бесконечное сопротивление при обратном смещении.Однако в реальных диодах на диоде должно быть небольшое напряжение, чтобы он проводил. Это напряжение наряду с другими характеристиками определяется материалами и конструкцией диода. Когда напряжение прямого смещения становится достаточно большим, избыточные электроны с одной стороны перехода начинают объединяться с дырками с другой стороны. Когда это происходит, электроны переходят в менее энергичное состояние и выделяют энергию. В светодиодах эта энергия выделяется в виде фотонов. Материалы, из которых изготовлен светодиод, определяют длину волны и, следовательно, цвет излучаемого света.Первые светодиоды были сделаны из арсенида галлия и излучали красный свет. Сегодня светодиоды могут быть изготовлены из самых разных материалов и могут излучать разные цвета. Напряжение варьируется от примерно 1,6 В для красных светодиодов до примерно 4,4 В для ультрафиолетовых. Знание правильного напряжения важно, потому что приложение слишком большого напряжения на диоде может вызвать больший ток, чем светодиод может безопасно выдержать.


Светодиоды сегодня доступны в малом и высокомощном исполнении. Светодиоды обычно выделяют меньше тепла и потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания такой же яркости.Они служат дольше, чем аналогичные лампочки. Светодиоды используются в широком спектре осветительных и светочувствительных приложений.

Использование светодиодов в качестве фотодиодов

В качестве фотодиодов можно использовать

светодиода. Фотодиоды - это полупроводники, которые ведут себя противоположно светодиодам. В то время как светодиод будет излучать свет по мере его проведения, фотодиод будет генерировать ток при воздействии света с правильной длиной волны. Светодиод будет проявлять эту характеристику при воздействии света с длиной волны ниже его нормальной рабочей длины волны.Это позволяет использовать светодиоды в таких схемах, как датчики света и оптоволоконные цепи связи.

Светодиодный символ

Светодиодная лента 220В, соединительная и разностная лента на 12 вольт

Многие планируют освещение и то ли не догадываются, что есть светодиодная лента 220В. Не требует блока питания 12В, только миниатюрные выпрямители, через которые подключается непосредственно к розетке. Очевидным преимуществом является простота использования и возможности подключения, практически эквивалентные светодиодной лампе.Кроме того, есть очевидные достоинства и недостатки.

Типы диодных лент 220В

Популярные модели SMD 5050 и SMD3528

Вид кормов на 220 состоит из нескольких видов, и это светодиодные 3528, 5050, 2835, 3014 и мощные SMD 5630. Наиболее распространены светодиодные ленты 5050 и 3528, которые легко купить в России, а вот остальные придется заказывать у китайцев, но покупать у них не советую обманутые. Внешне практически не отличим от обычного, но имеет маркировку, указывающую, на какое напряжение он рассчитан.Особенностью является то, что его обычно режут только кратным 1 метру или кратным 50 см. Это не работает, чтобы отрезать 30 см или 80 см.

Основные настройки:

  1. кратность резов 50, 100, 200 см;
  2. Ватт мощности на метр;
  3. степень защиты от влаги;
  4. красочная температура.

Стандартно доступны различные версии по степени защиты от влаги. Защита может быть IP67, IP68 в виде силиконовой трубки, такие протечки позволят им работать во влажных помещениях, таких как сауны и на улицах.По мнению моих коллег, достойно работающих в суровых условиях высоких и низких температур. Основание может быть гибким и жестким, за счет жесткого основания измерительный элемент превращается в линейку светодиода или модуля. Из этих линий можно собрать светильник. По типу монтажа может быть самоклеящимся на акриловой липкой ленте и не может иметь клеящую основу.
Устройство и принцип работы

Устройство и принцип работы

Dual Feed в 2 раза шире

Рассмотрим, как они питаются от высокого напряжения:

  1. с использованием обычных светодиодов с напряжением 3.3В - 3,5В;
  2. им требуется полярное питание, которое создает диодный мост, иначе они будут мигать с частотой 50 Гц;
  3. Multiples можно резать только на 50 и 100 см., Так что светодиоды соединены последовательно в цепи 60 витков на метр светодиода.
  4. Почему 60? делим на 220В 3,3В шт., получаем около 60 подключений таких серий, блок питания на 12В нам не нужен.

Для повышения надежности светодиодной ленты используется 220В для подключения диодов попарно, в случае выхода из строя одного из диодов ток пройдет через оставшиеся, но повышенная нагрузка ляжет на него.

Мощный SMD 5630 при потреблении более 10 Вт на метр потребует радиатора или алюминиевого профиля для охлаждения. Но повышенную мощность можно получить на более слабых светодиодах. Склеить две детали рядом, получив двойную, с увеличенной вдвое шириной. Кроме того, широкая база лучше отводит тепло при нагреве.

Цветной RGB, резистор на светодиод или два.

Цвета светового потока такие же, как у обычного :. Белые, красные, зеленые, синие и трехцветные светодиодные ленты RGB RGB на 220В требуют специальных регуляторов яркости, каждый цвет рассчитывается на те же 220 вольт, найти их сложно, потому что почти все они вырабатываются на 12 вольт.Поэтому советую покупать готовые комплекты.

Контроллер для RGB на 220 вольт

Как подключить светодиодную ленту к 220В

Подключение планки 220 Вольт

Электромонтаж очень прост, нужно только подключить пару проводов с правильной полярностью. В случае с цветной полосой, подключите согласно цветовой маркировке провода контроллера RGB.

Этапы подключения:

  1. отрежьте необходимую длину, кратную длине, указанной производителем, обычно 50 или 100 см.;
  2. , если вы используете герметик, в конце разреза и нанесите герметик на силиконовый соединитель, в виде кольца;
  3. Вставляем разъем и прикручиваем к герметику;
  4. правильной полярности подключите провод от выпрямителя;
  5. проверьте всю полосу на герметичность, не допускайте попадания воды внутрь.
Соединение и уплотнение

Выпрямитель, через который он подключен, состоит из диодного моста и также имеет собственное питание. Он может иметь мощность 700 Вт., Хватит и на обычных 100 метров светодиодной ленты, или на 40 метров прочной. Этого достаточно, чтобы осветить очень большую комнату. Стоимость этого выпрямителя очень невысока, его очень легко сделать своими руками, купив 4 диода или финальную сборку радиодеталей в магазине.

Выпрямитель с вилкой для подключения к сети

Преимущество ленты перед обычной состоит в отсутствии требований к толщине силовых проводов. В отличие от низкого напряжения, для которого необходимы очень толстые кабели, при таких высоких требованиях нет, их можно соединять любыми тонкими проводами.Провода сечением 0,75 квадратных миллиметра без проблем тянут мощность 1500Вт.

Заправочный выпрямитель

Поскольку выпрямитель представляет собой диодный мост и в нем отсутствуют конденсаторы, которые будут сглаживать пульсации напряжения в сети, вся полоска мерцает с частотой 100 Герц. Согласно СанПиН, такие пульсации недопустимы в жилых помещениях, особенно там, где читаете или работаете. По этой причине не рекомендуется использовать в квартирах. Но пульсации можно уменьшить, если установить в выпрямитель высоковольтный конденсатор до 400 В, чем мощнее, тем больше требуется конденсатора.Тесно вопросом не занимался, но обычным светодиодным лампам мощностью 6 Вт требовалось 40 мкФ, чтобы вызвать скачок скорости, но полностью от них не избавиться. Чтобы использовать его, используйте одинаковую мощность на каждые 6 Вт.

Основные отличия

Разъем для подключения

Подводя итог, выделим основные достоинства и недостатки.

Преимущества.

  • Они не требуют дорогостоящего блока питания, если нужно подключить 1-3 метра, то сунул в ближайшую розетку и запустил.
  • Подключите тонкие провода, т.к. сила тока мала.
  • Длина цельного куска может достигать 100 м. Или 70 Вт.

Недостатки.

  • Высокое напряжение требует особой осторожности при установке и эксплуатации.
  • Может быстро выйти из строя, если покупать дешевый китайский.
  • Ремонт герметика будет очень сложным.
  • Обрезайте только длину, кратную 100 или 50 сантиметрам.
  • Светодиод
  • мигает с частотой 100 Герц, глаз не видно, но воздействие на сознание человека утомляет и может появиться головная боль.

Эти недостатки ограничивают область применения, его можно установить в качестве вторичного освещения светодиодным кухонным освещением, освещением кладовой, гаража, коридора или гирлянд. В коммерческой сфере возможно освещение зданий, рекламных вывесок. Под Новый год строители украшают башенный кран и высоту стрелы.

Технические страницы Марка: Светодиод сети


Светодиод сети

Вы когда-нибудь сталкивались с приложением, в котором все, что нужно, - это какая-то индикация подачи питания? Лампы накаливания при напряжении сети - это боль, поскольку они генерируют невероятный уровень тепла и неонового света, ну, через некоторое время они просто становятся черными.

Светодиоды были бы идеальными, поскольку они доказали свою исключительную надежность. Но низкого напряжения не видно (и вся идея состоит в том, чтобы контролировать мощность, а не какую-то цепь низкого напряжения!). Токоограничивающий резистор на 230 В переменного тока, даже со сверхъярким светодиодом, работающим на 10 мА, будет потреблять огромные 2,3 Вт (хорошо, вы попытаетесь избавиться от такого рода тепла - безопасно!).

Есть еще одно средство для достижения необходимого тока без рассеивания тепла - последовательный конденсатор.Сначала может показаться, что результаты такие же, но включение светодиода от сети с конденсатором невероятно интересно. Первый бит, который необходимо понять, - это то, как конденсатор реагирует с сетью.

Для простоты рассмотрим конденсатор емкостью 1 мкФ (мне нравится это делать, это упрощает математические вычисления). Из учебников мы знаем, что импеданс такого конденсатора равен 1 / (2PiFC) = 1 / (2 x 3,14 x 50 x 0,0000001) = 3185 Дж (j = реактивное сопротивление). При 230 В это будет означать потребление тока 72 мА i.е. почти 17ВА.

Но именно про букву j часто забывают.

Ток через конденсатор ( красный ) «опережает» сетевое напряжение ( зеленый ) на 90º. Исследуя реальную мощность (в реальном времени V x A - темно-синий ), мы увидим, что энергия импортируется в конденсатор в течение половины полупериода и экспортируется обратно в источник питания в течение второй половины полупериода. Это означает, что конденсатор, помимо потерь, не поглощает никакой энергии (именно поэтому в приведенном выше результате была указана ВА, а не ватты!).

А теперь самое интересное. Я предпочитаю подавать этот ток в мостовой выпрямитель (низковольтные и слаботочные версии примерно так же дороги, как одиночные диоды). Таким образом, весь цикл используется для зажигания светодиода (многие просто питают светодиод, оборудованный обратным диодом защиты, поэтому используют только половину цикла - какая трата!).

Что касается светодиода; Следует помнить, что он будет подвержен пиковому току. 1 мкФ в большинстве случаев окажется слишком большим (72 мА x 1.414 = 100 мА (пик)). Большинство светодиодов имеют максимальный прямой ток 60 мА. Таким образом, 0,47 мкФ больше подходит при 230 В переменного тока (100 мА пик x 0,47 = 47 мА пик, т.е. 33 мА среднеквадратическое значение - теперь вы понимаете, почему я всегда сначала работаю с 1 мкФ!).

Резистор мощностью 220 Вт, ¼ ватт служит трем целям. Первый - действовать как предохранитель в случае выхода конденсатора из строя. Второй - устранение гармоник и других дефектов формы волны сети, которые распространены в современных сетевых источниках питания. Третий - для защиты светодиода от переходных процессов и т.п.Значение выбирается с использованием R = P / I², т. Е. 0,25 Вт / (33 мА) ² = 229 Вт (ближайшая доступная мощность 220 Вт)

Диоды могут быть любого типа общего назначения, способные пропускать полный прямой ток через светодиод. Я использовал 1N4148 с огромным успехом (однако я обнаружил, что небольшие мостовые выпрямители на 200 мА дешевле). Ничто не мешает вам использовать от 1N4002 до 1N4007, но физический размер просто делает их громоздкими.

Единственная мощность, потребляемая схемой, - это мощность, необходимая для зажигания светодиода, и небольшая мощность, рассеиваемая на резисторе.Общая мощность составит около 250 мВт, а для использования 1 кВт · ч потребуется более 4000 часов (я думаю, что большинство из них может с этим смириться!).

Кроме того, большинство нагрузок в некоторой степени индуктивны. Наличие нескольких из этих светодиодных индикаторов не только указывает на исправность сети, но и обеспечивает небольшую коррекцию коэффициента мощности, тем самым внося свой вклад в соблюдение Киотского соглашения!

Если вы хотите, чтобы светодиод был менее ярким, уменьшите емкость конденсатора (не увеличивайте резистор для уменьшения яркости).Затем отрегулируйте резистор соответствующим образом по формуле 0,25 / (I²). Пример:

    При 150 нФ (0,15 мкФ) светодиод будет работать с током примерно 10 мА (этого достаточно для большинства приложений, особенно с использованием сверхъяркости). Увеличьте резистор до 2,2к.


Несколько светодиодов
У меня было много писем с просьбой запустить несколько светодиодов. Ответ на самом деле чрезвычайно прост; Просто подключите светодиоды последовательно. Ограничьте число примерно до 10 (всего 12 В, что соответствует пику 325 В сети в зонах 230 В и не влияет на производительность).

Если вы хотите использовать более 10 светодиодов (5 светодиодов для областей 120 В), рассмотрите возможность использования нескольких схем, состоящих из равных партий светодиодов. Можно использовать одну крышку для питания всех цепочек светодиодов, но каждая цепочка должна содержать свой собственный резистор, чтобы обеспечить баланс тока, и каждая цепочка должна содержать одинаковое количество светодиодов.

Причина, по которой кто-то хочет ограничить количество последовательно соединенных светодиодов, - это время «выключения» светодиодов около пиков формы сигнала.Это «время выключения» будет влиять на среднеквадратичный ток (и, следовательно, на общую яркость) светодиодов, не влияя при этом на пиковый ток (и отказ светодиода более вероятен при чрезмерном пиковом токе, чем на среднеквадратичном токе).



Мигающие светодиоды
В других письмах просили включить мигающий светодиод от этой цепи. Необходимо внести несколько изменений, поскольку мигающие светодиоды обладают двумя нежелательными свойствами; Они изменяют ток привода, когда они «выключены», и не хотят, чтобы напряжение питания упало до нуля во время переключения цикла.

В схеме ниже добавлены два компонента, чтобы учесть это различие; Имеется сглаживающий колпачок, который помогает поддерживать напряжение питания выше нуля при изменении фазы тока питания, и стабилитрон, помогающий регулировать выходное напряжение, когда светодиод выключен и потребляет очень мало тока.

Приведенные выше значения успешно использовались мной неоднократно.



ПРИМЕЧАНИЯ:

Как и в большинстве случаев, здесь есть несколько уловок.Здесь нет исключений, но знание подводных камней может сделать эту схему наиболее жизнеспособной.

Чем меньше сопротивление резистора, тем менее устойчив светодиодный индикатор к шумам, импульсам и гармоникам в сети. Более устойчивой схемой будет «сверхъяркий» светодиод и конденсатор меньшего размера, в отличие от обычного светодиода и большего колпачка (достигается такая же яркость при более низком токе с дополнительным преимуществом в виде более высокой надежности). Если вы застряли, когда вам нужно питать светодиод более высоким током, подумайте об увеличении резистора, чтобы не превышалась допустимая мощность (рассеиваемая мощность I² x R)

Убедитесь, что конденсатор выдерживает не менее 1.В 5 раз больше пикового напряжения сети (т.е. около 500 В для 230 В переменного тока). Это необходимо для предотвращения выхода конденсатора из строя даже при переходных процессах, которые являются частью нормального рабочего дня в сети. Я предпочитаю конденсаторы на 630 В.

Поступали сообщения о том, что люди получали довольно большое «жало» от этой цепи при использовании ее в качестве «ночника» (не по прямому назначению!) При подключении ее к электросети. Причина в том, что конденсатор остается заряженным, и их рука замыкает цепь. Решение состоит в том, чтобы взять два резистора 470 кОм последовательно (чтобы сформировать один резистор 940 кОм) и поместить их на крышке.Это разрядит колпачок за короткое время, тем самым убрав его жало.

И напоследок: Вы работаете от сети - будьте осторожны.



| | Задайте вопрос |

© 17.04.04 / 03.05.07

Обзор светодиодных лент с подключением 220 Вольт без трансформатора

Светодиодная лента

, работающая от сети переменного тока 220 В, стала новым достижением производителей диодной продукции.Разницы с низковольтными аналогами практически нет.
В настоящее время высоковольтная лента 220В стала популярной в коммерческой деятельности, шоу-бизнесе, где использование светоэффектов привлекает внимание посетителей. Светодиодные ленты можно использовать при организации концертной площадки, световых рекламных щитов, создания масштабных надписей, фигур или музыкальных фонтанов. Лента с питанием 220В также может быть использована в некоммерческой деятельности: дизайнерское оформление экстерьера и интерьера.

Области применения светодиодных лент

Светодиодные ленты 220 В предназначены для наружного применения, выполнены в силиконовой оболочке и имеют максимальную защиту. Они могут быть одно- и многоцветными. Не требуют использования блоков питания, преобразователей. Они подключаются через силовой кабель диодного моста, который преобразует переменный ток в постоянный.

Есть разные разновидности (светодиодная лента на тросике или светящиеся полосы на гибкой 220). По сути, Rope Light - это прозрачный шнур из гибкого полимера, внутри которого изначально расположена миниатюрная лампа, а теперь и современные светодиодные светодиоды, способные работать без питания напрямую от 220В.Внутреннее пространство шнура заполнено поливинилхлоридом с целью гирметичности степени защиты. По внешнему виду и способу использования ленты 220 Веревка и шнур очень похожи.

Современная светодиодная лента 220ВЛента дюролайт

ассортимент продукции

Классификация ленты 220В отличается от низковольтной продукции и основывается на технических характеристиках. В зависимости от мощности различают следующие варианты:

  • Светодиодная лента питание 220 вольт 4.4 Вт на метр;
  • Светодиодная лента 220 вольт мощностью 7,2 Вт на метр;
  • Светодиодная лента 220 вольт мощностью 14,4 Вт на метр.

По характеру чипов продукты делятся на множество видов. В основном ленты производятся SMD LED 3014, 2835, 3035, 5060, 5050, 3528 или более современными диодами SMD 5630. Количество и разнообразие микросхем на метр зависит от интенсивности света и потребления тока.

Светодиодная лента в бухте 100 м

По уровню защиты ленты IP68, IP67.Светодиодные продукты с высокой степенью защиты исключают контакт пользователя с токоведущими частями, поэтому вы можете использовать их на открытом воздухе. То есть они оснащены силиконовой трубкой, предназначены для использования на открытом воздухе и во влажных помещениях. По мнению специалистов, такая лента устойчива к перепадам температур.
Питатели могут быть жесткими или гибкими, в зависимости от базы для диодов.
В отличие от других высоковольтных лент отличается цветом и мощностью свечения. По типу монтажа они могут быть самоклеящимися или без клеевого слоя. Также стоит отметить светодиодную RGB-ленту 220 Вольт, собранную на трехцветных диодах (в основном SMD 5050).На гибкой основе они напечатаны там 4 контакта, а подключение осуществляется через специальный контроллер RGB. Цветная декоративная лента бывает белого, синего, красного и зеленого трехцветного цветов.
Недавно в магазинах продавалась веревочная лента, представляющая собой шнур из прозрачного полимера, в котором находятся светодиоды. Внутри шнура - ПВХ, повышающий уровень безопасности и прочности ледяных лент 220 ат. По способу использования и внешнему виду они похожи на веревочные шнуры.

Характеристики светодиодной продукции

Из-за высокого напряжения Tape 220 может иметь последовательное соединение длиной до 100 м.Поэтому они продаются в барабанах по 50, 100 м. Это позволяет охватить большой периметр освещения от единого сетевого подключения 220 Вольт.
определяется мощность (Вт / м), уровень защиты от влаги и цветовая температура.
Светодиодные ленты 220В Стоят аналоги меньшего размера, где напряжение 12 и 24 вольт. Это прочные и экономичные источники света. Освещение подключается к простой розетке, обеспечивающей уровень освещенности, соответствующий лампам накаливания. При правильном подключении и установке лента проработает до 50 тысяч часов интенсивного использования.Снижение стоимости продукта за счет отсутствия дорогостоящего блока питания.
Кратность - это нарезка светодиодных лент 1 метр, не всегда удается отмерить необходимую длину. Учитывая нестабильное напряжение, при котором возможны колебания или пульсации напряжения, быстрый разрыв с дешевой некачественной светодиодной лентой.
Еще один недостаток продукции - жесткость герметичной силиконовой трубки, в которой находится ремень, из-за чего его нужно застегивать в 4 точках на метр. Это исключает провисание или неравномерную посадку.Кормушки не подходят для ремонта, так как при замене микросхемы нарушается герметичный слой. У некоторых моделей отсутствует клеевой слой. Продукция китайских производителей отличается низким качеством. Поскольку мерцание вредно и опасно, высоковольтные ленты имеют ограниченную область применения. например: уличные фонари, реклама. Если светодиодные ленты постоянно устанавливаются на улице, примерно через 5 - 6 лет начинается разрушение силиконовой оболочки.

Учитывая все достоинства и недостатки лент, их желательно использовать при наружном освещении фасадов различных зданий.Для создания динамических световых эффектов за счет смены цветов Вам необходимо купить RGB ленту 220 Вольт.

Устройство и принцип работы

Конструктивно главной особенностью является 220 лент, что они не имеют источника питания в виде понижающего преобразователя. Стабилизатор напряжения питания заменен диодным мостом, который находится в герметичном корпусе. Одна часть включает в себя проводную сеть, а другая подключается к разъему ленточного кабеля. На выходе выпрямителя постоянное напряжение, равное 200В.

Основным преимуществом светодиодных лент 220В прямого подключения является то, что в отличие от обычных лент с питанием 12-24В, First позволяет создавать непрерывную ленту длиной 100 м, защищенную от влаги.
Во избежание перегрузки на светодиодах они подключаются группами через резисторы, компенсирующие превышение напряжения. В основном падение напряжения на светодиодах составляет 3,3-3,5 В, из-за чего в каждой группе содержится 60 микросхем. Для диодов необходима полярность питания, благодаря чему используется выпрямитель (диодный мост).После выпрямителя наблюдается скачок напряжения, что сказывается на качестве света.
Для управления световым потоком в конструкции установлен диммер. В полосах RGB установлен выделенный контроллер, функциональная нагрузка на который больше, чем у диммера.
При покупке высокомощных SMD-лент 5630 с потребляемой мощностью на 1 м больше 10 Вт, то нужно обратить внимание на наличие в конструкции алюминиевого монтажного профиля или радиатора охлаждения.

Схема включения

Схема подключения светодиодной ленты 220В

Схема подключения высоковольтной ленты несложная, выполняется в следующей последовательности:

  • отрежьте шнур нужной длины, сложите ленту наименьшего допустимого размера;
  • обрезанный конец монтируется в штифт соединителя, прикрепляемый клеем или герметиком;
  • с правильной полярностью, разъем подключен к выходному выпрямителю;
  • крышка обратной стороны откидной створки;
  • проверка герметичности конструкции и надежности соединений.

Выпрямитель, который подключается через ленту, включает диодный мост и может иметь собственное питание. мощности выпрямителя 700 Вт хватило бы на 40 м мощных лент и 100 м стандартных для освещения больших пространств. Цена выпрямителя будет невысокой, и делать это можно независимо от 4-х диодов.

Существенным преимуществом является отсутствие высоковольтного питания трансформатора, вместо которого установлено небольшое устройство с кабелями ввода и вывода. При подключении к сети необходимо приобрести диодный мост с разъемами или тонкими медными проводами.Из-за высокого напряжения во время упражнений ток будет увеличиваться, поэтому можно использовать провода сечением до 1 мм2.

Видео:

Видео:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *