Схема индикатор напряжения: Индикатор напряжения на светодиодах своими руками: схемы с описанием

Содержание

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками: схемы с описанием

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

Содержание

Индикатор переменного напряжения 220 В
Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В
Автомобильный индикатор напряжения
Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

Индикатор переменного напряжения 220 В

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

светодиод;
резистор;
диод.

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

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

Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В

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

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

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

Автомобильный индикатор напряжения

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.

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

Результат такой системы следующий. Светодиод загорается:

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

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

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

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

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

Как сделать индикатор напряжения на светодиодах для сети 220В. Простая схема индикатора напряжения в сети

Содержание

Назначение элементов и принцип работы схемы

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

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

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

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

R = (U max – U led) / I led

В ней:

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

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

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

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

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

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

Индикатор переменного напряжения 220 В

светодиод;
резистор;
диод.

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

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

Индикатор для микросхем – логический пробник

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

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

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

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

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

Логический пробник работает следующим образом:

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

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

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

Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?

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

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

На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.

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

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

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

Наглядно изготовление и использование простейшего пробника напряжения на видео:

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

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.

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

4 Схемы индикатора напряжения светодиода

В электронных приборах необходимы. Один мой друг как-то сказал, что хороший инструмент. Не обязательно дорого.
Важно использовать достаточно. Сегодня я попытаюсь собрать 4 схемы светодиодных индикаторов напряжения постоянного тока

Это четыре схемы светодиодных индикаторов напряжения, которые просты и легки в сборке для проверки напряжения батареи и других, используются в качестве стабилитрона, транзистора, LM339 и т. д.

Схема 1# Простейший индикатор включения-выключения батареи с использованием двух светодиодов 912В Монитор уровня заряда свинцово-кислотной батареи

Похожие сообщения

Схема 1# Простейший двухпозиционный индикатор заряда батареи с использованием двух светодиодов

Если вы хотите научить детей изучать простую светодиодную схему. Это одна из хороших схем. Это самый простой индикатор включения-выключения батареи с использованием двух светодиодов. Оба светодиода покажут вам.

Когда вы включаете S1 в положение «ON», в цепь поступает ток. При этом LED1 будет кратковременно мигать. Но LED2 гаснет.

Затем мы выключаем S1, чтобы не использовать схему. Смотрите LED1 все еще гаснет. Но LED2 кратковременно вспыхнет, после чего тоже погаснет.

Почему?

Конденсатор C1 емкостью 1000 мкФ — главный герой.

В схеме есть переключатель SPDT-S1.

Если мы включаем, ток течет через R1 к LED1, он кратковременно мигает, когда C1 начинает заряжаться. Пока C1 полностью не зарядится, LED1 погаснет.

Так как LED1 получает обратное смещение. Так что для LED1 ничего не происходит.

Теперь C1 имеет полный ток и меньше тока утечки.

Затем отключаем, НЕТ тока на выходе. Но не конец, ток в C1 разряжается на LED2. Он также кратковременно мигает. Единица тока в C1 пуста. LED2 гаснет.

Светодиод 1 гаснет из-за обратной полярности.

Цепь 2# Микросхема визуального индикатора нулевых биений

Вы столкнулись с крошечной визуальной схемой индикатора нулевого биения. Он подходит для показа звукового сигнала или индикатора настройки CW. Что ниже, чем 3Vp-p.

В схеме используются всего два светодиода и только один резистор.
Светодиоды (LED) Светодиодный индикатор является индикатором. Поскольку светодиод может выдерживать 20-30 мА, резистор R1 обеспечивает более чем правильное ограничение тока.

Схема миниатюрного визуального индикатора нулевого биения

Оба светодиода подключены параллельно, имеет разную полярность. Они укажут частоту нулевого биения.

Каждый светодиод будет работать только половину периода входного сигнала.

Когда входная частота отличается от нулевой частоты более чем на 1 кГц. Оба светодиода будут увеличиваться все время.

Когда входная частота находится в пределах 20 Гц от нуля, светодиоды будут мигать до тех пор, пока не будет достигнута нулевая частота.

Оба светодиода светятся или мигают до тех пор, пока не будет достигнуто нулевое биение, после чего они гаснут.

Цепь 3# Простой индикатор уровня напряжения с использованием стабилитрона

Простой индикатор напряжения со светодиодом и стабилитроном

Вы изучаете концепцию. Хотя есть небольшие схемы. Но это может сделать большую работу цепей завершенной.

Сегодня мы увидим индикатор уровня напряжения в самой простой модели. Он использует только простую электронику. В результате стабилитрон, резистор и светодиод уже могут показывать. В каждой цепи светодиод горит ярко, когда V + повышается, чтобы достичь напряжения пробоя. И Vz стабилитрона + VLed должны использовать RS для светодиода один за другим. Схема справа будет свидетельствовать о чтении значения в виде гистограммы. Когда стабилитрон спокойно увеличивает значение Vz. Эта схема может быть проста и полезна для друзей, пожалуйста, сэр.

Схема 4# Простой трехступенчатый индикатор уровня

Сегодня мы рассмотрим концепцию простой схемы индикатора уровня, которая очень мала и может отображаться с помощью трехступенчатого светодиодного индикатора. Когда вы видите на схеме ниже, это очень просто. Мы используем переменный резистор (потенциометр) только с 3 единицами, что делает эту схему дешевой и простой.

Значения резисторов потенциометра VR1-3 определяются типом светодиода, когда мы использовали светодиоды MV 50 с большим сопротивлением, с шагом 2K для 2V и током стока (последовательные цепи) во всех трех светодиодах на 5 мА. , Цепочку светодиодов можно удлинить, Но быстрый рост тока стока и первый светодиод в токоподводе.

Как показано на рисунке ниже, мы тестируем эту схему на макетной плате с 3 В для первого светодиода 1, 6 В для второго светодиода 2 и 9 В для третьего светодиода 3.

Цепь 5# Цепь индикатора уровня заряда батареи

Эта схема является простой схемой индикатора уровня заряда батареи. Что может быть простым и сложным, можно увидеть, что схема имеет светодиодный индикатор для отображения на 3 шаге.
Работа схемы была исправлена, чтобы дать храмовый вольт, обычно около 11В-14В. Какой уровень напряжения будет нормальным, если уровень напряжения немного больше 11 В сделает красную палочку LED1 яркой.

Большое спасибо Denis эта ошибка схемы. Мой сын снова тестирует эту схему и модифицирует эту новую.
Большое спасибо!!

Если напряжение больше 11 В, но не превышает 14 В, светодиод 1 горит красным, а светодиод 2 зеленым. Поскольку напряжение, превышающее 11 В, имеет ток, протекающий через R1 и ZD1, идет на то, чтобы стимулировать контакт B Q1, заставляя Q1 работать LED2 ярко. Но если уровень напряжения источника питания превышает 15В, светодиод 3 должен гореть на обеих палочках. Из-за источника вольтового геркона ток 15 В проходит через R4 и ZD2, чтобы стимулировать контакт B Q2, он заставляет Q2 работать LED3, а затем ярко светится.

При повышении напряжения на 15 В загораются все светодиоды 1, 2, 3. Светодиод 1 в норме, потому что через него проходит меньший ток.

Цепь 6# Контроль уровня заряда 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи

В приведенной ниже схеме счетверенный компаратор напряжения (LM3914) используется в качестве простого гистограммного индикатора для индикации состояния заряда 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи.

Опорное напряжение 5 В подается на каждый из (+) входов четырех компараторов, а (-) входы подключаются к последовательным точкам делителя напряжения.

Светодиоды загораются, когда напряжение на отрицательном (-) входе превышает опорное напряжение. Калибровку можно выполнить, отрегулировав потенциометр 2K так, чтобы все четыре светодиода загорались, когда напряжение батареи составляет 12,7 В, указывая на полный заряд без нагрузки на батарею.

При напряжении 11,7 В светодиоды должны погаснуть, указывая на разряженную батарею. Каждый светодиод представляет примерно 25-процентное изменение состояния заряда или 300 мВ, так что 3 светодиода показывают 75 %, 2 светодиода — 50 % и т. д. Фактическое напряжение будет зависеть от температурных условий и типа аккумулятора, жидкостного элемента, гелевого элемента и т. д.

Хотя схемы уже не те. Но это поможет вам добиться успеха в безусловно электронных проектах.

Проверьте эти связанные статьи:

8 Циклы индикатора тревоги с низким напряжением батареи с использованием SCR Transistor IC
с использованием операционного усилителя и схемы индикатора уровня напряжения 723

с использованием микросхемы LM339

Индикатор уровня напряжения представляет собой схему, которую можно использовать для индикации диапазона напряжения входного источника питания. Обычно схема состоит из последовательности пороговых точек с соответствующей последовательностью светодиодов, которые загораются, когда входное напряжение достигает значения, равного или превышающего каждое пороговое значение.

Например, опорными точками цепи уровня напряжения являются 3 В, 6 В, 9 В, 12 В, а соответствующие светодиоды — это LED1, LED2, LED3, LED4 соответственно. Если мы приложим входное напряжение 8 В, то светодиоды 1 и 2 загорятся, а светодиоды 3 и 4 останутся выключенными. Поскольку входное значение выше опорной точки 3 В и 6 В, но ниже 9В и 12В.

Схема индикатора уровня напряжения, представленная здесь, использует схему компаратора для сравнения входных значений, чтобы проверить, находится ли вход выше или ниже эталонного значения.

Компаратор — это устройство, которое сравнивает два входа и выдает выходной сигнал, указывающий, какой вход больше.

Два входа компаратора являются инвертирующими (-) и неинвертирующими (+). Выход компаратора будет в высоком состоянии или положительном насыщении, когда входное напряжение на неинвертирующем выводе больше, чем напряжение на инвертирующем выводе. И выход переключается в низкое состояние или отрицательное насыщение, когда входное напряжение на инвертирующей клемме больше, чем на неинвертирующей клемме. Он просто проверяет напряжение между двумя входами и выдает на выходе высокое или низкое значение, независимо от величины разницы между ними.

Например, если входное напряжение при неинвертировании ( + ) = 6 В, входное напряжение при инвертировании ( – ) = 5,8 В. Затем выход становится высоким, так как напряжение на неинвертирующем выводе имеет большее значение. Если мы обменяем вышеуказанные значения напряжения между двумя входами, тогда инвертирующий терминал будет иметь большее значение, а затем выход переключится в НИЗКОЕ состояние.

ИС компаратора Lm339

Основным компонентом этой схемы индикатора уровня напряжения является LM339IC, который представляет собой IC с четырьмя компараторами, который имеет 4 компаратора. Таким образом, мы можем использовать до 4 эталонных значений для сравнения; чтобы проверить, находится ли входное напряжение выше или ниже 4 контрольных точек.

Lm339 Схема контактов

Компаратор	Штифт	Функция
Компаратор 1	4	– инвертирующий вход 1
	5	+Неинвертирующий вход 1
	2	Выход 1
Компаратор 2	6	– инвертирующий вход 2
	7	+Неинвертирующий вход 2
	1	Выход 2
Компаратор 3	8	– инвертирующий вход 3
	9	+Неинвертирующий вход 3
	14	Выход 3
Компаратор 4	10	– инвертирующий вход 4
	11	+Неинвертирующий вход 4
	13	Выход 4

Работа схемы

Здесь опорные напряжения получены с помощью сети делителей напряжения из одинаковых резисторов (1 кОм). Делитель напряжения подключен к источнику питания, а каждая точка подключена к неинвертирующему выводу компараторов. В схеме у нас есть четыре резистора по 1 кОм, напряжение на каждом резисторе будет равно Vcc/4. Если напряжение на всем резисторе равно 12 В, то напряжение на каждом резисторе равно 12/4 = 3 В. Следовательно, напряжение на резисторах R1, R2, R3, R4 относительно GND будет напряжением на инвертирующем выводе компараторов 1, 2, 3, 4, то есть 3 В, 6 В, 9.В,12В соответственно.

Вход обычно подключается к инвертирующему выводу четырех компараторов. Если входной сигнал имеет значение выше каждой опорной точки, то выход соответствующего компаратора действует как приемник, и светодиод загорается.

Здесь мы подключили опорные значения к неинвертирующей клемме компаратора, а входной сигнал — к инвертирующей клемме. Чтобы переключить выход в низкое состояние и действовать как сток, когда напряжение на инвертирующем входе выше, чем на неинвертирующем входе.

Почему не предусмотрено получение высокого состояния на выходе, когда входное напряжение больше опорного значения? Поскольку выход микросхемы LM399 имеет выход с открытым коллектором, следовательно, он не является источником нагрузки, он может действовать только как приемник. Выход обеспечивает путь только к заземляющему контакту, а не к источнику напряжения. Следовательно, мы должны подключить нагрузку через клемму + ve источника питания и выходной контакт компаратора, а не между выходом и GND. Итак, здесь в схеме анод светодиодов подключен к Vcc, а катод к выходу.

В этой схеме мы можем измерить входное напряжение от 0 до 12 В. Поскольку эталонные значения получаются как 3 В, 6 В, 9 В, 12 В путем деления их на Vcc/4, Vcc/2, 3Vcc/4, Vcc соответственно; Vcc в цепи составляет 12 В, а разница между каждой точкой равна Vcc/4.

Путем масштабирования входного или опорного напряжения одну и ту же схему можно использовать для проверки широкого диапазона уровней напряжения.

Если входное напряжение находится в меньшем диапазоне, вы можете отрегулировать уровни опорного напряжения, добавив последовательное сопротивление с резисторами R1–R4. Напряжение на суммарных резисторах R1-R4 будет VT = Vcc – VR5; Напряжение на резисторах = напряжение питания – падение напряжения на R5.