Статьи

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками

Опубликовано: 04.09.2018

видео Индикатор напряжения на светодиодах своими руками

Как сделать автомобильный пробник с двойной функцией

Светодиоды отлично зарекомендовали себя в роли различных индикаторов. В качестве примера, можно привести промышленно выпускаемый индикатор напряжения «Контакт-55ЭМ». Среди аналогичных приборов, которые можно легко сделать своими руками, авторы обычно ограничиваются узким диапазоном возможного измеряемого напряжения с целью упрощения схемы, поэтому готовые изделия имеют узкое практическое применение.



Ниже приведенная универсальная схема светодиодной контрольки, которая будет работать как, например, с постоянной автомобильной сетью 12 В, так и с переменной бытовой 220 В.

Схема

Предлагаемая конструкция светодиодного индикатора напряжения, так называемой контрольки, собрана на одном светодиоде. Прибор способен сигнализировать о напряжении от 4,5 до 600 В с током потребления от измеряемой сети не более 1 мА. Простота и универсальность схемотехнического решения достигнута, благодаря включению MOSFET транзистора по схеме стабилизатора тока. Работает устройство без батареек.


Простой индикатор включения нагрузки

Назначение элементов и принцип работы

Как видно из рисунка, схема индикатора собрана всего на семи элементах. «Сердцем» устройства является полевой транзистор VT2, включенный как стабилизатор тока и способный выдерживать напряжение до 600 В на переходе сток-исток. В свою очередь на транзисторе VT1 собрана цепь обратной связи стабилизатора, направленная на поддержание тока заданной величины.

Светодиодная контролька работает следующим образом. При касании измерительными щупами контактов под напряжением, в схеме начинает протекать ток, величина которого зависит от напряжения перехода база-эмиттер VT1 (UБЭ) и от сопротивления резистора R2. Так как значение UБЭ открытого транзистора является константой, то ток стабилизации можно определить по формуле: IСТ = UБЭ/R2. Как правило, UБЭ маломощных транзисторов находится в пределе 0,5-0,6 В. Подставляя в формулу R2 номиналом 560 Ом, получаем ток стабилизации равный примерно 1 мА. Как показывают практические испытания, этого достаточно, чтобы слаботочный светодиод засветился.

Мегаомный резистор R1 служит нагрузкой для VT1, а конденсатор С1 дополнительно защищает светодиод от возможных негативных бросков тока. При проверке переменного напряжения диод VD1 служит выпрямителем, а при замере постоянного – служит защитой от переполюсовки.

Рабочий диапазон устройства определяется техническими характеристиками полевого  транзистора. Минимальный порог срабатывания индикатора зависит от напряжения затвор-исток, которое может быть от 2 до 4 вольт. Это означает, что прибор просигнализирует о наличии разницы потенциалов, величиною более 4 вольт. Максимум измеряемого напряжения ограничен параметром UСИ = 600 В.

Нюансы в работе индикатора напряжения

Наличие в схеме светодиодного индикатора диода VD1 позволяет определять полярность напряжения в цепях постоянного тока. Если коснуться щупом, припаянным к аноду VD1, плюсового провода, а щупом, припаянным к эмиттеру VT1, минусового провода, то светодиод засветится. Если щупы поменять местами, светодиодный индикатор ничего не покажет.

При проверке напряжения в цепях переменного тока соблюдение полярности не требуется. Светодиод засветится в обоих случаях, но с меньшей яркостью, так как отрицательную часть полуволны не пропустит диод.

Детали сборки

В качестве полевого транзистора используется Power MOSFET IRFBC40 с UСИ = 600 В, UЗИ = 2–4 В. Он является самым дорогим элементом схемы с ценником чуть более 1 доллара. Биполярный транзистор – это всем известный КТ315Б, который можно заменить на КТ3102 с любым буквенным индексом. Диод подойдет любой с обратным напряжением более 600 В, например, 1N4005-1N4007. Конденсатор должен быть неполярным ёмкостью 0,1 мкФ.

Выбор светодиода имеет важное значение. От его способности светиться на малых токах зависит правильность работы индикатора в целом. Поэтому рекомендуется применять к установке сверхъяркий светодиод в прозрачном корпусе 3-5 мм красного свечения.

Не стоит забывать об электрической прочности резисторов, на которых во время замера может появляться потенциал в несколько сотен вольт. Предельное рабочее напряжение непроволочных резисторов может колебаться от 100 до 1000 В и во многом зависит от длины самого элемента. Поэтому миниатюрные планарные компоненты придётся оставить для других целей, а здесь лучше применить сопротивление типа МЛТ-0,25. Для повышения надежности во время монтажа R1 и R2 делают составными, заменяя каждый из них двумя последовательно включенными элементами.

Печатная плата

Один из возможных вариантов печатной платы контрольки со светодиодом приведен на рисунке.

Плата в файле Sprint Layout 6.0: plata-indikatora.lay6

Плата выполнена из одностороннего текстолита с использованием деталей в DIP-корпусах. Светодиод для удобства размещают в торце платы. Широкие контактные площадки нужны для надёжного контакта деталей. Имея удлиненную форму размером 12 на 60 мм, готовая сборка легко помещается в корпусе из-под толстого фломастера или маркера. С одного торца располагают светодиод, а с другого выводят два измерительных провода со щупами на концах. Отверстия для проводов обозначены надписью (Control).

Уверен, что данный индикатор напряжения станет верным помощником как мастеру-электрику, так и рядовому хозяину в своём доме.

Читайте так же

Новости

Где купить аксессуары на мобильное устройство

Представить себе современную жизнь без присутствия в ней "умных вещичек" из мира цифровой техники для модного и преуспевающего человека очень сложно. У каждого всегда имеются при себе либо планшет,

Увлекательный поход по Крыму

Природа нашей страны всегда была величественной и прекрасной. Это можно понять и увидеть воочию только тогда, когда пройдёшься пешком по своей стране. Путешествие пешком всегда было одним из привлекательных.

Где купить аксессуары для телефона

В современном мире Интернет стал настолько развитым, что научные технологии, которые применяются ею, позволят ему предлагать различные услуги намного рациональнее и перспективнее, чем ранее. Сейчас

Бампера нива урбан
Знаете, сколько времени было отпущено внедорожнику ВАЗ-2121? До 2006 года. Незадолго до 30-летия легендарная «Нива» должна была отправиться на покой. Но не отправилась

Ваз 12
Производство модели началось с 1999 года с укороченным (по сравнению с ВАЗ-2110) до 4170 мм пятидверным кузовом хэтчбек (объём багажника 400 л), за счёт чего у машины более чёткие реакции на

Задний бампер лансер 9
На японском автомобиле Mitsubishi Lancer 9 и 10 бампер является не только функциональной защитой, но и продолжением кузова и, даже элементом тюнинга. Он поглощает часть энергии при столкновении, в нем

Бампер передний киа спортейдж 3
Отсоединение фиксаторов крепления нижней крышки (A) снимаем блок-фары, поворотники и фонари противотуманки; Отсоединение ЛЕВОЙ противотуманной фары (A) и указателя поворота (B) Отсоединение ПРАВОЙ противотуманной

Продать лесовоз
Часто в нашей случаются ситуации, когда срочно требуются продать специализированную технику, например, тот же лесовоз. Но владельцы такого имущества прекрасно знают, что сделать это непросто, поскольку

Лукойл авангард sae 30
ЛУКОЙЛ АВАНГАРД SAE 30 – серия высококачественных сезонных (летних, в соответствии с SAE J 300) моторных масел. Масла соответствуют по ГОСТ М-10, 12. Масла ЛУКОЙЛ АВАНГАРД SAE 30 производятся на

Бампер задний шевроле нива
Для замены переднего бампера на Шеви Нива потребуется: ключи «на 8», «на 10», «на 13», ключ для гаек колес, отвертка. Как все инструменты подготовлены снимите передние колеса с автомобиля и передние

rss