Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

Содержание

Как сделать светодиодный индикатор напряжения своими руками: схемы и инструкция

Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

Во многие электронно-технические устройства монтируются светодиоды. Они надежные, компактные и экономичные, поэтому являются основными элементами в индикаторах напряжения на светодиодах. Конструкция простейших приборов не сложная, их можно сделать самостоятельно. Собрать небольшое количество деталей может даже начинающий радиолюбитель.

Общееустройство и принцип работы

Световыми индикаторами называютуказатели, работающие на основе источника света. Светодиодные приборы работают засчет светового излучения из p-n-перехода при прохождении через него тока.

В быту используются переносные приборыдля индикации, в том числе мультиметры. Основное предназначение – определениеналичия/отсутствия тока и разности значений напряжения. Вольтаж зависит от типаприбора, по конструкции индикаторы бывают одно- и двухполюсные. При первомварианте токоведущая часть одна, при втором – две.

В магазинах продаются простые тестеры в виде авторучек и отверток. Конструкция размещается в корпусе из диэлектрика со смотровым окошком. Основные элементы: светодиод и резистор. Снизу располагается щуп, сверху металлический контакт для касания рукой.

Эти приборы позволяют:

  • определитьноль и фазу;
  • вольтажна предохранительном оборудовании.

Справка! Двухполюсные индикаторы позволяют работать с постоянным и переменным током, их функционал выше.

Однополюсные тестеры-отвертки делятсяна:

  • пассивные;
  • сдополнительными функциями;
  • срасширенным функционалом.

Пассивный тестер используется дляопределения наличия напряжения в электрооборудовании и проводке. Для контактаиспользуется плоская отвертка, сопротивление создает схема в ручке. Светодиодзагорается при прикосновении к детали, по которой течет ток.

Преимущества пассивной отвертки:

  • простаяконструкция;
  • нетребуется источник питания;
  • нетребуются специальные знания.

Недостатка два: тусклое свечение светодиода и необходимость во время тестирования снять перчатки.

Прибор с дополнительным функционаломможно использовать в двух режимах: бесконтактном и контактном. Определяетсяналичие напряжения, можно проверить провода, кабели, предохранители.Запитывается такой тестер от батареек. Ноль и фаза определяется так же, как спассивной отверткой. При тестировании бесконтактным методом прибор держится, некасаясь нижней части. К проводнику подносится верхняя часть.

Важно! Прикасаться к проводнику не нужно. Если светодиод загорелся, проводка (предохранитель) цела.

Индикаторы с расширенным функционаломцифровые. Сделать что-то подобное самостоятельно невозможно.

Большинство двухконтактных индикаторовпрофессиональные. По функционалу они почти не отличаются от одноконтактных. Этиприборы оснащены двумя щупами, на концах которых острые штыри. В процессетестирования можно узнать значение напряжения (параметр отображается на экране).

Схемыиндикатора напряжения своими руками

Основная функция индикатора напряжения вбыту – определить целостность электросети. Для радиолюбителя важна возможностьопределить параметры и прозвонить даже неработающие электроприборы. Своимируками можно сделать только первый тип индикаторов. Опытный радиолюбитель можетсделать индикатор, позволяющий прозванивать провода.

В быту часто используются самодельные пробники (контрольки), реже – мультиметры. Контролька – это лампочка накаливания в патроне, провода выполняют роль щупов. Она позволяет не только определить наличие/отсутствие тока, но и вольтаж по яркости свечения. Сделать что-то подобное со светодиодной лампой не получится.

Мультиметр позволяет определить всепараметры сразу, так как выполняет функции вольтметра, амперметра и омметра. Имможно определить емкость конденсаторов, проверять транзисторы и диоды. Такойприбор сделать нельзя, его нужно купить.

Работас сетью 220 В

Самый простой указатель напряжения электросети без источника питания делается из резистора, ограничителя тока (транзистора), выпрямителя (диода) и любого светодиода. Сопротивление резистора 100 – 150 кОм.

Характеристики диода:

  • ток10-100 мА;
  • напряжение1-1,1 В;
  • обратноенапряжение 30-75 В.

Важно! Для изготовления такого индикатора плата не обязательна.

При 220 В частоте 3 Гц светодиодзагорается. Корректировать частоту и повысить яркость можно изменением емкостиконденсатора. Такой индикатор срабатывает при минимальном напряжении 4,5 В.Кроме тока сети он может определить исправность, включенное и выключенноесостояние электроприбора.

Проверкапостоянного напряжения

Для проверки сети на 12 вольт и целостности соединений можно сделать другой светодиодный индикатор (нужны 2 разноцветных светодиодных элемента). Для ограничения тока можно использовать резистор с сопротивлением 50-100 Ом или лампочку накаливания с небольшой мощностью. Один из светодиодов загорается при подключении напряжения соответствующей полярности.

Всамодельный индикатор для сети 12 В можно добавить конденсатор, диод и 2 транзистора. Полевой транзистор стабилизирует ток. Конденсатор, защищающий диод от скачков напряжения, нужен с емкостью 0,1 мкФ, неполярный.

Резистор с сопротивлением 1 Мом является нагрузкой биполярного транзистора. При проверке сети с постоянным напряжением диод проверяет полюса. Если ток переменный, этот элемент срезает минусовую половину.

При подаче напряжения значение тока определяет биполярный транзистор и сопротивление резистора (500-600 Ом).

Такой прибор подходит для работы с переменной и постоянной сетью с напряжением 5-600 В.

Индикатордля микросхем – логический пробник

Приборы для индикации микросхем называются логическими пробниками. Такой индикатор трехуровневый (в схему включаются 3 светодиода).

Логический пробник дает возможность:

  • определитьфазу, короткое замыкание, сопротивление электросети;
  • установитьналичие напряжения 12 – 400 В;
  • определитьполюса при постоянном токе;
  • проверитьсостояние диодов, транзисторов и других деталей;
  • определитьцелостность электросети прозвоном;
  • диагностироватьобрывы реле и катушек;
  • прозвонитьдроссели и моторы;
  • определитьвыводы трансформаторов.

Важно! Такой прибор не способен функционировать при напряжении до 4 В.

Источник питания батарейка на 9 В. Призамкнутых щипах потребляется ток 110 мА. После размыкания ток не потребляется,устанавливать выключатель и переключатель режимов не нужно.

При проверке сети с сопротивлением 0 –150 Ом горят 2 светодиода, при повышении показателя один. При 220-380 вольтахзагорается третий, остальные мерцают. Если цепь порвана, светодиоды незагораются. При нуле на контакте 0,5 В, открывается один транзистор (КТ315Б),при 2,4 В – второй (КТ203Б).

Допускается замена транзисторов на другие, имеющие аналогичные параметры.

Индикаторнапряжения на двухцветном светодиоде

Еще одна простая микросхема индикатора – с двухцветным светодиодом. Некоторые домашние мастера используют ее для определения режима работы лампы. Например, выключатель осветительного прибора в подвале, оснащенный индикатором, установлен на лестнице. Если она горит, свечение красное, после выключения – зеленое.

Важно! Если лампа перегорела, после нажатия на выключатель красный светодиод не горит. Перед походом в подвал необходимо найти замену.

Вариантдля автомобиля

Схемадля индикации заряда аккумулятора и напряжения сети автомобиля состоит из:

  • RGB-светодиода;
  • 3-хстабилитронов;
  • 3-хбиполярных транзисторов (BC847C);
  • 9-ирезисторов;

Уровень определяется по цвету. Зеленое свечение при 12-14 В, синее – при 11,5 В, красное – при 14,4 В).

Если при сборке схемы не допущены ошибки, один из резисторов (на 2,2 кОм) и транзистор (на 8,2 В) определяют минимальный предел вольтажа. При снижении показателя транзистор, соответствующий синему свечению, подключает кристалл.

Если вольтаж не снижается и не повышается, ток проходит через 2 резистора, стабилитрон на 5,6 В и светодиод, появляется свечение зеленого цвета (транзисторы, соответствующие красному и синему цвету, закрываются). При повышении напряжения до 14,4 В загорается красный свет.

Основныевыводы

Самостоятельно делают индикаторы попростым схемам. Никакие другие дорогостоящий детали не требуются. Дляизготовления пробника можно использовать корпус высохшего маркера илинеисправного мобильного телефона. На лицевую часть можно вывести щуп в видештыря, на торец – кабель, оснащенный зажимом-«крокодильчиком» или щупом.

Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/indikator-napryazheniya-na-svetodiodah.html

Индикаторы напряжения

Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

Электрическое напряжение невидимо и часто опасно. Это, безусловно, относится к электросети. Поэтому электрики и домашние хозяева, которым приходится чинить приборы и электропроводку, должны использовать специальные пробники для обнаружения высокого напряжения, мест прокладки проводки и проверки целостности участков проводки. Они помогут найти фазу и ноль.

Пробник для проверки фазного напряжения

Электриками часто используется индикаторная отвёртка. Это небольшая отвертка, довольно «слабая» на вид, неспособная затянуть винты с большим моментом. Но у нее другое назначение. Это индикатор фазы сети. Фазные провода сети находятся под повышенным напряжением относительно земли и нулевого провода, смертельно опасным для человека.

Отвертка индикаторная — это простой и надежный тестер напряжения. Она не позволяет измерять напряжение, но безошибочно говорит о наличии напряжения, которое МОЖЕТ быть опасным. Наиболее распространен индикатор на основе неоновой лампочки. Это классика, конкурировать с которой очень сложно, и вот почему:

  • Простота устройства,
  • Высокая надежность,
  • Высокая чувствительность,
  • Дешевизна.
Читайте также  Светодиод полярность обозначения

Стоит уделить ей подробное внимание в отдельном разделе и описать, как работает этот пробник.

Индикатор напряжения сети газоразрядный

Принцип работы индикаторной отвертки состоит в особенно малом токе тлеющего разряда в неоновой лампочке, который поддается визуальному обнаружению. В то же время напряжение разряда очень удачно расположено в диапазоне от 70–80 вольт и выше.

Последовательно с лампочкой включается токоограничивающий резистор с номиналом 500–1000 килоом. Он защищает от чрезмерного тока лампочку и тело человека.

Особенность неонового индикатора в том, что человек является частью электрической цепи, к которой приложено высокое напряжение. Но поскольку тело человека имеет сопротивление порядка 1–4 килоом, то подавляющая часть напряжения падает на лампочке и соединенном с ней резисторе.

На самом человеке падают единицы вольт, что совершенно безопасно. Ни в коем случае нельзя использовать отвертку без сопротивления!

Индикаторной отверткой нельзя сделать почти ничего, кроме как определить фазу и ноль. Но это очень важная и обязательная задача, имеющая прямое отношение к электробезопасности. Как отвертка индикатор довольно слаб и такой отверткой нельзя затягивать винты с большим усилием.

Удерживая отвертку в руке, осторожно касаются токоведущих частей. При этом обязательно нужно касаться металлической кнопочки или ободка на изолирующей ручке отвертки, чтобы цепь замкнулась через тело на землю. Если лампочка внутри отвертки светится малиновым светом, то данный проводник — одна из фаз сети. Иначе это нейтраль, имеющая связь с землей, или заземление, или изолированный участок цепи (проводник).

Свечение может наблюдаться даже на тех проводниках, которые «не бьют током». Это сетевые наводки через емкостную связь. С ними также необходимо соблюдать осторожность. Если величина емкости достаточно велика, то такой проводник может быть опасным.

Другие виды индикаторов

Кроме классической схемы неонового пробника есть еще несколько индикаторов. Некоторые из них не предназначены для проверки сетевого напряжения, но зато позволяют прозванивать проводку на целостность и отыскивать обрывы и плохие контакты. Есть и устройства со многими функциями.

На светодиоде

Отвертка индикатор напряжения может использовать другие принципы, например, есть пробники на светодиодах. Принцип работы светодиода заключается в генерации квантов света при помощи переходов возбужденных электронов на более низкие уровни. Они практически не греются, работают как обычные диоды. Однако ток, при котором светодиод начинает заметно светиться, достигает уже единиц миллиампер, поэтому самые простые из таких пробников всегда имеют заземляющий крокодильчик.

Часто в отвертку на светодиоде встраивается батарейка и это позволяет использовать ее как прозвонку для обесточенных цепей. Индикаторная отвертка на батарейках может содержать простейший электронный усилитель на полевом транзисторе. В цепи его затвора включен щуп — лезвие отвертки или шило.

Светодиод включается последовательно с батарейкой через канал полевого транзистора. Очень слабый ток, протекающий через затвор транзистора и затем емкость изолированной рукоятки в тело человека, открывает канал полевого транзистора. Ток усиливается в сотни раз и этого оказывается вполне достаточно для загорания светодиода.

Такой индикатор годится для прозвонки проводов и выключателей. С его помощью можно даже обнаружить фазу проводки в стене, если есть напряжение. Полевой транзистор реагирует на ничтожный ток, протекающий через емкость его затвора, то есть пробник с ним способен обнаружить слабые электрические поля рассеяния от электропроводки.

Если требуется прозвонить провод или исправность замкнутого выключателя то один его конец нужно подсоединить к щупу, а другой к «пятачку» на торце отвертки. Загоревшийся светодиод покажет целостность цепи, значит, обрывов нет и контакты в исправном состоянии.

ВНИМАНИЕ! Не рекомендуется таким образом проверять катушки и электромоторы. Напряжение самоиндукции может повредить пробник с полевым транзистором и даже простой пробник со светодиодом. Для подобных целей лучше использовать мультиметр в режиме прозвонки.

Электронный индикатор

Электронный индикатор содержит миниатюрную батарейку, электронный чип и ЖКИ дисплей. Он также может содержать светодиоды двух цветов и зуммер («пищалку»). С его помощью можно измерять даже температуру.

Звуковая отвертка издает сигнал, что очень удобно, так как взгляд не отвлекается, и особенно при ярком освещении, когда свечение неонового индикатора или светодиода может быть незаметно. Инструкция к прибору поясняет как найти фазу или выполнить другие проверки.

Электронный индикатор считается более продвинутым, чем индикаторная отвертка со светодиодом, но это больше маркетинговые штучки. На практике электрики редко используют такие пробники из-за их дороговизны и небольшого срока эксплуатации. Есть действительно качественные модели, но их стоимость составляет  десятки долларов, и к тому же их почти нет на российском рынке, занятым недорогой китайской продукцией.

Мультиметр

Это не просто пробник электрика, это измерительный прибор, позволяющий получить гораздо больше информации чем просто «есть» или «нет». С помощью мультиметра можно измерять переменное или постоянное напряжение, а также ток и сопротивление. Мультиметр имеет специальный чип с экономичным аналого-цифровым преобразователем и работает от батарейки (обычно типоразмера 6F22 — «Крона»).

Вот несколько простых примеров, что можно сделать с его помощью, например, как проверить розетку мультиметром.

Как проверить заземление в розетке:

  1. Выключим автомат линии, питающей розетку!
  2. Установим переключатель мультиметра в положение прозвонки.
  3. Подключим один щуп к клемме заземления розетки.
  4. Подключим второй щуп к шине заземления.
  5. Если есть звук, значит, провод PE от розетки исправен.

Как проверить напряжение в розетке:

  1. Установим переключатель мультиметра в положение измерения переменного напряжения на пределе 700 В.
  2. Убедимся, что один щуп прибора подключен к клемме Общ. (Common), а второй к клемме V. Это очень важно!
  3. Подключим один щуп к одному гнезду розетки, а второй — ко второму. Прибор должен показать действующее значение напряжения 200 — 230 вольт.

Как проверить лампочку мультиметром:

  1. Установим переключатель мультиметра в положение единиц килоом (омметр).
  2. Подключим щупы: один к общей клемме, а другой к клемме V.
  3. Подключим цоколь лампочки к щупам в любом порядке. Если это исправная лампа накаливания, то прибор покажет сопротивление порядка десятков или сотен Ом. Если он ничего не показывает (или единицу в самом старшем разряде) то лампочка неисправна.

СОВЕТ Проверка таким способом светодиодных ламп может дать очень неопределенные результаты, так как там используется электронная схема, которая начинает реагировать при гораздо больших напряжениях чем то, которое дает обычный мультиметр.

Под каждую задачу лучше выбирать подходящий инструмент. Приступая к ремонту проводки или установке новых приборов, необходимо обесточить участок предстоящих работ и обеспечить предупреждение для тех кто может его включить! Работать одному не допускается, это опасно! Убедиться в отсутствии напряжения лучше всего поможет индикаторная отвертка. Мультиметр будет тут неудобным.

После монтажа или ремонта на обесточенном участке необходимо проверить отсутствие коротких замыканий и замерить сопротивление изоляции. Здесь будет полезным именно мультиметр.

Источник: https://electriktop.ru/instrument/indikatory-napryazheniya.html

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками: схемы с описанием

Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

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.

Читайте также  Диммер для светодиодов 220 вольт

Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока. Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В.

Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.

Автомобильный индикатор напряжения

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.

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.

Источник: http://ledno.ru/svetodiody/samodelki/indikator-napryazheniya-220v.html

Как сделать индикатор напряжения на светодиодах

Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

Светодиоды широко применяются во многих электронно-технических устройствах, благодаря незначительному энергопотреблению. Они отличаются компактными размерами, высокой надежностью и качественным светом.

Эти свойства дали возможность сделать намного удобнее отображение всех функций оборудования, приборов и устройств. Среди них следует отметить индикатор напряжения на светодиодах, используемый при работе с электрическим током.

Устройство индикатора совсем несложное, поэтому его легко изготовить собственными силами.

Общее устройство и принцип работы

Светодиоды являются одной из основных деталей индикаторов напряжения в сети. В ходе тестирования они наглядно демонстрируют наличие или отсутствие электрического тока на проверяемом участке.

Схемы простейших индикаторов состоят из минимального количества деталей и легко собираются даже начинающими радиолюбителями. На представленном рисунке отображается конструкция прибора, предназначенного для определения фазного проводника или контакта.

Данная схема широко используется в индикаторных отвертках. Им не требуется собственного источника питания, так как величины потенциала, образующегося между фазой и голой рукой, вполне хватает, чтобы началось свечение диода. Светодиодный индикатор напряжения, предназначенный для работы в сети 220 В, дополняется емкостным сопротивлением, ограничивающим ток, поступающий к лампочке. От обратной полуволны защита обеспечивается диодом.

При проверке низковольтных цепей до 12 вольт ограничителем тока нередко выступает лампа накаливания малой мощности или резистор, с сопротивлением от 50 до 100 Ом. При работе с более высоким напряжением мощность резистора должна быть увеличена.

Радиолюбители для проверки микросхем часто используют простейшее устройство, в котором имеются три стабильные позиции. Если цепь оборвана и сигнал отсутствует, диоды не будут светиться. В других случаях при разных токах загораются определенные светодиодные лампочки.

Подобное разделение осуществляется с помощью транзисторов с различным напряжением открытия. Например, когда ток составляет 0,5 В, открывается первый транзистор, а при 2,4 В открывается второй.

Если возникает необходимость работы с другими токами, необходимо использовать транзисторы с соответствующими характеристиками.

Таким образом, довольно легко изготовить указатель напряжения на светодиодах своими руками. Эта и другие схемы используются достаточно часто, поэтому их стоит рассмотреть более подробно.

Простая схема индикатора

Схема с применением транзисторных элементов и сопротивлений используется в указателях, работающих с постоянным и переменным напряжением до 600 вольт. Подобная конструкция несколько сложнее, сравнительно с индикаторной отверткой, однако добавление деталей делает указатель напряжения на светодиодах универсальным инструментом. Его можно совершенно безопасно использовать для проверки напряжения в диапазоне от 5 до 600 вольт.

На представленной схеме хорошо просматривается полевой транзистор VT2, который служит основой всей конструкции индикатора. Срабатывание устройства зависит от порогового значения напряжения, зафиксированного разностью потенциалов в положении затвор-исток.

Величина максимально возможных сетевых напряжений находится в зависимости от падения потенциала в позиции сток-исток. По своей сути этот транзистор является своеобразным стабилизатором тока. Транзистор VT1 является биполярным, используемым для обратной связи и поддержки заданных параметров.

Самодельный индикатор функционирует следующим образом. Когда на вход подается напряжение, в контуре появляется электрический ток. Его величина зависит от сопротивления R2 и напряжения биполярного транзистора VT1 в переходе база-эмиттер.

Свечение маломощного светодиода вполне возможно при стабилизирующем токе в 100 мкА. При напряжении в база-эмиттер около 0,5 вольт, сопротивление R2 должно находиться в пределах от 500 до 600 Ом.

От возможных скачков тока светодиод защищен неполярным конденсатором С, емкость которого составляет 0,1 мкФ.

Мощность резистора R1 составляет 1 Мом, что вполне достаточно для использования его в качестве нагрузки транзистора VT1. При работе с постоянным напряжением диод VD выполняет защитную функцию и проверку полюсов. Когда проверяется переменное напряжение, этот диод становится выпрямителем и служит для срезания отрицательной полуволны. Величина его обратного напряжения составляет не менее 600 вольт. Сам светодиод HL следует выбирать с наибольшей яркостью, чтобы сигнал был заметен даже при минимальном токе.

Указатель напряжения для аккумуляторных батарей

Срок службы автомобильного аккумулятора значительно продлевается, если на его клеммах проводится регулярный контроль напряжения. В случае каких-либо отклонений можно принять своевременные меры и избежать негативных последствий.

Предлагаемая схема функционирует на светодиоде RGB, отличающемся от обычных источников света тремя кристаллами разных цветов, расположенными внутри корпуса. В процессе работы каждый цвет будет соответствовать определенному значению напряжения.

Для создания индикатора понадобится 9 резисторов, три стабилитрона, 3 биполярных транзистора и 1 разноцветный светодиод. После правильной сборки сигнал будет зеленого цвета при напряжении 12-14 вольт, красного цвета – более 14,4 В, синего цвета – менее 11,5 В. Чтобы выставить минимальный предел напряжения используется потенциометр R4 и стабилитрон VD2.

В случае снижения разности потенциалов ниже установленного значения, происходит закрытие транзистора VT2, а транзистор VT3, наоборот, будет открываться, индуцируя кристалл диода синего цвета.

Если напряжение в норме и находится в заданных пределах, ток будет проходить через резисторы R5, R9 и через стабилитрон VD3. В это время светодиод будет светиться зеленой индикацией. Транзистор VT3 будет закрыт, а VT2 – открыт.

Резистор R2 является переменным и позволяет настроить напряжение, в том числе и в сторону увеличения более 14,4 В. В этом случае сражу же загорается красный свет.

Источник: https://electric-220.ru/news/indikator_naprjazhenija_na_svetodiodakh/2018-09-23-1572

Схемы подключения светодиодов к 220В и 12В

Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

Рассмотрим способы включения лед диодов средней мощности к наиболее популярным номиналам 5В, 12 вольт, 220В. Затем их можно использовать при изготовлении цветомузыкальных устройств, индикаторов уровня сигнала, плавное включение и выключение. Давно собираюсь сделать плавный искусственный рассвет , чтобы соблюдать распорядок дня. К тому же эмуляция рассвета позволяет просыпаться гораздо лучше и легче.

Читайте также  Освещение витрины светодиодами

Про подключение светодиодов к 12 и 220В читайте в предыдущей статье, рассмотрены все способы от сложных до простых, от дорогих до дешёвых.

  • 1. Типы схем
  • 2. Обозначение на схеме
  • 3. Подключение светодиода к сети 220в, схема
  • 4. Подключение к постоянному напряжению
  • 5. Самый простой низковольтный драйвер
  • 6. Драйвера с питанием от 5В до 30В
  • 7. Включение 1 диода
  • 8. Параллельное подключение
  • 9. Последовательное подключение
  • 10. Подключение RGB LED
  • 11. Включение COB диодов
  • 12. Подключение SMD5050 на 3 кристалла
  • 13. Светодиодная лента 12В SMD5630
  • 14. Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

Типы схем

Схема подключения светодиодов бывает двух типов, которые зависят от источника питания:

В первом варианте применяется специализированный  источник, который имеет определенный стабилизированный ток, например 300мА. Количество подключаемых LED диодов ограничено только его мощностью. Резистор (сопротивление) не требуется.

Во втором варианте стабильно только напряжение. Диод имеет очень малое внутреннее сопротивление, если его включить без ограничения Ампер, то он сгорит. Для включения  необходимо использовать токоограничивающий резистор.
Расчет резистора для светодиода можно сделать на специальном калькуляторе.

Калькулятор учитывает 4 параметра:

  • снижение напряжения на одном LED;
  • номинальный рабочий ток;
  • количество LED в цепи;
  • количество вольт на выходе блока питания.

Разница кристаллов

Если вы используете недорогие LED элементы китайского производства, то скорее всего у них будет большой разброс параметров. Поэтому реальное значение Ампер цепи будет отличатся и потребуется корректировка установленного сопротивления. Чтобы проверить насколько велик разброс параметров, необходимо включить все последовательно. Подключаем питание светодиодов и  затем понижаем напряжение до тех пор, когда они будут едва светиться. Если характеристики отличаются сильно, то часть LED будет работать ярко, часть тускло.

Это приводит к тому, что на некоторых элементах электрической цепи мощность будет выше, из-за этого они будут сильнее нагружены.  Так же будет повышенный нагрев, усиленная деградация, ниже надежность.

Обозначение на схеме

Для обозначения на схеме используется две вышеуказанные пиктограммы. Две параллельные стрелочки указывают, что светит очень сильно, количество зайчиков в глазах не сосчитать.

Подключение светодиода к сети 220в, схема

Для подключения к сети 220 вольт используется драйвер, который является источником стабилизированного тока.

Схема драйвера для светодиодов бывает двух видов:

  1. простая на гасящем конденсаторе;
  2. полноценная с использованием микросхем стабилизатора;

Собрать драйвер на конденсаторе очень просто, требуется минимум деталей и времени. Напряжение 220В снижается за счёт высоковольтного конденсатора, которое затем выпрямляется и немного стабилизируется. Она используется в дешевых светодиодных лампах. Основным недостатком является высокой уровень пульсаций света, который плохо действует на здоровье. Но это индивидуально, некоторые этого вообще не замечают. Так же схему сложно рассчитывать из-за разброса характеристик электронных компонентов.

Полноценная схема с использованием специализированных микросхем обеспечивает лучшую стабильность на выходе драйвера. Если драйвер хорошо справляется с нагрузкой, то коэффициент пульсаций будет не выше 10%, а  в идеале 0%. Чтобы не делать драйвер своими руками, можно взять из неисправной лампочки или светильника, если проблема у них была  не с питанием.

Если у вас есть более менее подходящий стабилизатор, но сила тока меньше или больше, то её можно подкорректировать с минимум усилий. Найдите технические характеристики на микросхему из драйвера. Чаще всего количество Ампер на выходе задаётся резистором или несколькими резисторами, находящимися рядом с микросхемой. Добавив к ним еще сопротивление или убрав один из них можно получить необходимую силу тока. Единственное нельзя превышать указанную  мощность.

Подключение к постоянному напряжению

..

Далее будут рассмотрены  схемы подключения светодиодов к постоянному напряжению. Наверняка у вас дома найдутся блоки питания со стабилизированный  полярным напряжением на выходе. Несколько примеров:

  1. 3,7В – аккумуляторы от телефонов;
  2. 5В – зарядные устройства с USB;
  3. 12В – автомобиль, прикуриватель, бытовая электроника, компьютер;
  4. 19В – блоки от ноутбуков, нетбуков, моноблоков.

Самый простой низковольтный драйвер

Простейшая схема стабилизатора тока для светодиодов состоит из линейной микросхемы LM317 или его аналогов. На выходе таких стабилизаторов может быть от 0,1А до 5А. Основные недостатки это невысокий КПД и сильный нагрев. Но это компенсируется максимальной простотой изготовления.

Входное до 37В, до 1,5 Ампера для корпуса указанного на картинке.

Для рассчёта сопротивления, задающего рабочий ток используйте калькулятор стабилизатор тока на LM317 для светодиодов.

Драйвера с питанием от 5В до 30В

Если у вас есть подходящий источник питания от какой либо бытовой техники, то для включения лучше использовать низковольтный драйвер. Они бывают повышающие и понижающие.  Повышающий даже из 1,5В сделает 5В, чтобы светодиодная цепь работала. Понижающий из 10В-30В сделает более низкое, например 15В.

В большом ассортименте они продаются у китайцев, низковольтный драйвер отличается двумя регуляторами от простого стабилизатора Вольт.

Реальная мощность такого стабилизатора будет ниже, чем указал китаец. У параметрах модуля пишут характеристику микросхемы и не всей конструкции. Если стоит большой радиатор, то такой модуль потянет 70% — 80% от обещанного. Если радиатора нет, то 25% — 35%.

Особенно популярны модели на LM2596, которые уже прилично устарели из-за низкого КПД. Еще они сильно греются, поэтому без системы охлаждения не держат более 1 Ампера.

Более эффективны XL4015, XL4005, КПД гораздо выше. Без радиатора охлаждения выдерживают до 2,5А. Есть совсем миниатюрные модели на MP1584 размером 22мм на 17мм.

Включение 1 диода

Чаще всего используются 12 вольт, 220 вольт и 5В. Таким образом делается маломощная светодиодная подсветка настенных выключателей на 220В. В заводских стандартных выключателях чаще всего ставится неоновая лампа.

Параллельное подключение

При параллельном соединении  желательно на каждую последовательную цепь диодов использовать отдельный резистор, чтобы получить максимальную надежность. Другой вариант, это ставить одно мощное сопротивление на несколько LED. Но при выходе одного LED из строя увеличится ток на других оставшихся. На целых будет выше номинального или заданного, что значительно сократит ресурс и увеличит нагрев.

Рациональность применений каждого способа  рассчитывают исходя из требований к изделию.

Последовательное подключение

Последовательное подключение при питании от 220в используют в филаментных диодах и светодиодных лентах на 220 вольт.  В длинной цепочке из 60-70 LED на каждом  падает 3В, что и позволяет подсоединять напрямую  к высокому напряжению. Дополнительно используется только выпрямитель тока, для получения плюса и минуса.

Такое соединение применяют в любой светотехнике:

  1. светодиодные лампах для дома;
  2. led светильники;
  3. новогодние гирлянды на 220В;
  4. светодиодные ленты на 220.

В лампах для дома обычно используется до 20 LED включенных последовательно, напряжение на них получается около 60В. Максимальное количество используется в китайских лампочках кукурузах, от 30 до 120 штук LED. Кукурузы не имеют защитной колбы, поэтому электрические контакты на которых до 180В полностью открыты.

Соблюдайте осторожность, если видите длинную последовательную цепочку, к тому же на них не всегда есть заземление.  Мой сосед схватил кукурузу голыми руками и потом рассказывал увлекательные стихи из нехороших слов.

Подключение RGB LED

Маломощные трёхцветные RGB светодиоды состоят из трёх независимых кристаллов, находящихся в одном корпусе. Если 3 кристалла (красный, зеленый, синий) включить одновременно, то получим белый свет.

Управление каждым цветом происходит независимо от других при помощи RGB контроллера. В блоке управления есть готовые программы и ручные режимы.

Включение COB диодов

Схемы подключения такие же, как у однокристальных и трехцветных светодиодов SMD5050, SMD 5630, SMD 5730. Единственное отличие, вместо 1 диода включена последовательная цепь из нескольких кристаллов.

Мощные светодиодные матрицы имеют в своём составе множество кристаллов включенных последовательно и параллельно. Поэтому питание требуется от 9 до 40 вольт, зависит от мощности.

Подключение SMD5050 на 3 кристалла

От обычных диодов SMD5050 отличается тем, что состоит из 3 кристаллов  белого света, поэтому имеет 6 ножек.  То есть он равен трём SMD2835, сделанным на этих же кристаллах.

При параллельном включении с использованием одного резистора надежность будет ниже. Если один их кристаллов выходит из строя, то увеличивается сила тока через оставшиеся 2. Это приводит к ускоренному выгоранию оставшихся.

При использовании отдельного сопротивления для каждого кристалла, выше указанный недостаток устраняется. Но при этом в 3 раза возрастает количество используемых резисторов и схема подключения светодиода становится сложней. Поэтому оно не используется в светодиодных лентах и лампах.

Светодиодная лента 12В SMD5630

Наглядным примером подключения светодиода к 12 вольтам является светодиодная лента. Она состоит из секций по 3 диода и 1 резистора, включенных последовательно. Поэтому разрезать её можно только в указанных местах между этими секциями.

Светодиодная лента RGB 12В SMD5050

В RGB ленте используется три цвета, каждый управляется отдельно, для каждого цвета ставится резистор. Разрезать можно только по указанному месту, чтобы в каждой секции было по 3 SMD5050 и она могла подключатся к 12 вольт.

Источник: http://led-obzor.ru/shemyi-podklyucheniya-svetodiodov-k-220v-12v