Tpo-gefest.ru

ТПО Гефест
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать светодиодный индикатор напряжения

Как сделать светодиодный индикатор напряжения?

Сигнальные светодиоды (в англоязычной литературе – LED, light-emitting diode) потребляют ток величиной 10-15 мА. В зависимости от цвета прямое падение напряжения на светоизлучающем диоде составляет от 1,5 до 2,5 В. Небольшие размеры, малый ток потребления и низкое рабочее напряжение LED позволяют радиолюбителям изготовить множество полезных приборов.

Используя минимальный набор деталей, можно изготовить индикатор напряжения на светодиодах своими руками.

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.

Схема индикатора напряжения на светодиодах

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.

Элементарная схема индикатора тока

Что необходимо для изготовления самого простого индикатора, у которого питание происходит от сети 220 вольт? Вот перечень:

  • обычный индикаторный светодиод любого цвета, какой вам нравится;
  • резистор от 100 до 200 кОм (чем больше сопротивление, тем менее ярко будет светиться лампочка);
  • диод с обратным напряжением 100 Вольт или больше;
  • маломощный паяльник, чтобы не перегреть светодиод.

Поскольку количество деталей минимальное, то плата в монтаже не используется. Подключение индикатора осуществляется параллельно электроприбору.

Image 002

Для тех, у кого нет желания бегать в поисках диода, производители придумали готовый двухцветный индикатор в виде встроенных в один корпус двух светодиодов разного цвета. Обычно это красный и зеленый цвета. В этом случае количество деталей схемы еще больше уменьшается.

Есть и другие схемы подключения, в которых резистор заменяют конденсатором или применяют диодные мосты, транзисторы и т. д. Но какие бы конструктивные особенности не вносились, основной задачей является выпрямление тока и понижение его до безопасной величины.

Работа с 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.

  • ток 10-100 мА;
  • напряжение 1-1,1 В;
  • обратное напряжение 30-75 В.

Важно! Для изготовления такого индикатора плата не обязательна.

При 220 В частоте 3 Гц светодиод загорается. Корректировать частоту и повысить яркость можно изменением емкости конденсатора. Такой индикатор сpaбатывает при минимальном напряжении 4,5 В. Кроме тока сети он может определить исправность, включенное и выключенное состояние электроприбора.

Читайте так же:
Как провести провода для света

Проверка постоянного 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.

В самодельный 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.

Индикатор для микросхем – логический пробник

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

Логический пробник дает возможность:

  • определить фазу, короткое замыкание, сопротивление электросети;
  • установить наличие напряжения 12 – 400 В;
  • определить полюса при постоянном токе;
  • проверить состояние диодов, транзисторов и других деталей;
  • определить целостность электросети прозвоном;
  • диагностировать обрывы реле и катушек;
  • прозвонить дроссели и моторы;
  • определить выводы трaнcформаторов.

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

Источник питания батарейка на 9 В. При замкнутых щипах потрeбляется ток 110 мА. После размыкания ток не потрeбляется, 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 вольтах загорается третий, остальные мерцают. Если цепь порвана, светодиоды не загораются. 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.

Индикатор напряжения 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.

Вариант для автомобиля

Схема для индикации заряда аккумулятора и напряжения сети автомобиля состоит из:

  • RGB-светодиода;
  • 3-х стабилитронов;
  • 3-х биполярных транзисторов (BC847C);
  • 9-и резисторов;

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.

Читайте так же:
Как снять светодиод с выключателя

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.

Как определить параметры светодиода по внешнему виду?

Самый легкий путь – это узнать характеристики светодиода по его внешнему виду. Для этого достаточно набрать в строке поисковой системы такую фразу: «купить светодиод». Далее из предоставленного списка следует выбрать наиболее крупный интернет магазин и найти соответствующий раздел каталога. После чего внимательно просмотреть все имеющиеся позиции и если вам улыбнется удача, то вы найдете то, что ищете. Как правило, в серьёзных интернет-магазинах, где продаются радиоэлектронные элементы, на каждую позицию имеется соответствующая документация, даташит или приводятся основные характеристики. Сопоставив по внешнему виду имеющийся светодиод с тем, что в каталоге, можно таким образом узнать его характеристики.

Следующим подходом пользуются более опытные электронщики. Однако в нем нет ничего сложного. Преимущественное большинство светодиодов разделяется на индикаторные и общего назначения. Индикаторные, как правило, менее ярко светят, чем остальные. Это и понятно, ведь для индикации очень яркий свет не нужен. Индикаторные светодиоды применяются для сигнализации работы различных электронных устройств. Например, при включении в розетку, они показывают, что устройство находится под напряжением. Они встречаются в чайниках, ноутбуках, выключателях, зарядных устройствах, компьютерах и т.п. Электрические параметры их вне зависимости от внешнего вида следующие: ток – 20 мА = 0,02 А; напряжение в среднем 2 В (от 1,8 В до 2,3 В).

Светодиоды индикаторные

Светодиоды общего назначения светят ярче предыдущих, поэтому могут использоваться в качестве осветительных приборов. Однако для индикации тоже пойдут, если снизить ток. Как ни странно, но преобладающее большинство и таких светодиодов имеют значение номинального тока потребления тоже 20 мА. А вот напряжение их может находиться в пределах от 1,8 до 3,6 В. В этом классе находятся и сверхяркие светодиоды. При том же токе напряжение у них, как правило выше – 3,0…3,6 В.

В целом светодиоды подобного типа имеют стандартный размерный ряд, основным параметром которого есть диаметр круга линзы или ширина и толщина стороны, если линза прямоугольной формы.

Диаметр линзы, мм: 3; 4,8; 5; 8 и 10.

Светодиоды с линзами разных диаметров

Стороны прямоугольника, мм: 3×2; 5×2.

Светодиоды прямоугольной формы

Параллельное и последовательное включение светодиодов

Параллельное включение светодиодов с общим резистором — плохое решение. Светодиоды имеют разброс характеристик, в результате чего по ним потекут разные токи, и светиться они будут с разной яркостью. Более того, при выходе из строя одного из светодиодов по другим потечет больший ток. Всё это нехорошо.

Читайте так же:
Выключатель провод подсоединить свет

При последовательном подключении светодиодов сопротивление ограничивающего резистора рассчитывается также, как и с одним светодиодом, просто падения напряжений всех светодиодов складываются между собой. Так, к автомобильному аккумулятору 12 вольт можно подключить 12 / 2 = 6 светодиодов с падением напряжения 2 вольта. В этом случае теоретически можно обойтись вообще без резистора, однако из-за расброса характеристик светодиодов проверить ток в цепи будет не лишним. Он не должен превышать номинального тока светодиода. Если ток выше, следует включить в цепь резистор сопротивлением несколько ом.

Реле тока с цифровой индикацией

реле контроля тока с цифровой индикацией величины тока

Российские производители выпускают много различных реле контроля тока, начиная со старенького РТ-40 заканчивая модульными со встроенным трансформатором РТ-15М, РТ-40У и другие.

На рынке электротехники и релейной продукции появились модульные модели с индикацией по току и напряжению. Тоесть в одном корпусе удалось расположить амперметр, встроенный трансформатор и переключающее реле (на 16А), срабатывающее в зависимости от показаний электросети.

В статье сделаем краткий обзор моделей РТ-03М, РТ-04М (Реле и Автоматика), РМТ-101 (Новатек), АР-50А (DigiTOP) все эти приборы отображают значение тока и состояние нагрузки с помощью индикаторов и светодиодных табло, расположенных на лицевой панели.

РТ-03М предназначено для контроля соответствия величины переменного тока заданному диапазону.

Принцип работы реле тока РТ-03М основан на постоянном измерении тока и сравнение его величины с установ- ленными верхним и нижним допустимыми порогами. При подаче питания на реле загорается зелёный светодиод, измеряется ток и запускается таймер включения исполнительного реле; если величина тока находится в пределах от Imin+10% (I-L – на индикаторе) и Imax- 10%(I-H). Это состояние индицируется миганием оранжевого светодиода и отображением оставшегося времени до включения реле на нижнем цифровом индикаторе. На верхнем индикаторе отображается измеренный ток. По истечении времени включения (t-1), срабатывает исполнительное реле, загорается оранжевый светодиод. На нижнем индикаторе будет отображаться напряжение питания реле. Если измеренный ток находится вне диа- пазона Imin+10%. Imax-10%, светодиод загорается красным цветом, исполнительное реле не включится, и на нижнем индикаторе будет отображаться напряжение питания реле. Если измеряемый ток в процессе работы выйдет за установленный диапазон Imin…Imax, запустится таймер отключения исполнительного реле (t-0). Оставшееся до выключения время будет отображаться на нижнем цифровом индикаторе и, при включенном оранжевом светодиоде, будет мигать красный. По истечении этого времени, исполнительное реле выключится, погаснет оранжевый светодиод, загорится красный. Нижний инди- катор будет отображать напряжение питания реле. При изменении тока и вхождении его величины в границы диапазона Imin+10%. Imax-10%, запустится тай- мер включения исполнительного реле (t-1), остаток времени будет отображаться на нижнем индикаторе. При включенном красном светодиоде будет мигать оранжевый. По истечении времени включения, сработает ис- полнительное реле, погаснет красный и загорится оранжевый светодиод. Нижний индикатор будет отображать напряжение питания реле.

Читайте так же:
Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами вббшв

Принцип настройки и работы с реле описан в паспорте устройства РТ-03М.

РТ-04М предназначено для контроля максимальной величины переменного тока. С помощью этого реле можно отключать второстепенные нагрузки при превышении установленного максимального тока и включать их при снижении тока до установленного пользователем значения.

Принцип работы реле тока РТ-04М основан на постоянном измерении тока и сравнение его величины с установ- ленными верхним и нижним допустимыми порогами. При подаче питающего напряжения на реле загорается зелёный светодиод, измеряется ток и запускается тай- мер включения исполнительного реле, если величина тока меньше Imax-1А(I-H). Это состояние индицируется миганием оранжевого светодиода и отображением оставшегося времени до включения реле на нижнем циф- ровом индикаторе. На верхнем индикаторе отображается величина измеренного тока. По истечении времени включения (t-1), срабатывает исполнительное реле и загорается оранжевый светодиод. На нижнем индикаторе будет отображаться напряжение питания реле. В дальнейшем, устройство будет сравнивать измеряемый ток с Imax. Если при включении реле измеренный ток больше Imax-1А, красный светодиод будет мигать, исполни- тельное реле не включится, и на нижнем индикаторе будет отображаться напряжение питания реле. Если измеряемый ток в процессе работы превысит значение Imax, запустится таймер отключения исполнитель- ного реле (t-0). Оставшееся до выключения время будет отображаться на нижнем цифровом индикаторе и, при включенном оранжевом светодиоде будет мигать красный. По истечении этого времени, исполнительное реле выключится, погаснет оранжевый светодиод и загорится красный. Нижний индикатор будет отображать напря- жение питания реле. При уменьшении тока до установленного значения Imin, запустится таймер включения исполнительного реле (t-1), остаток времени будет отображаться на нижнем индикаторе. При включенном красном светодиоде, будет мигать оранжевый. По истечении времени включения, сработает исполнительное реле, загорится оранжевый и погаснет красный светодиод. Нижний индикатор будет отображать напряжение питания реле.

Принцип настройки и работы с реле описан в паспорте устройства РТ-04М.

РМТ-101 предназначено для измерения и постоянного контроля действующего значения тока однофазной нагрузки.

Измеряемый и контролируемый диапазон токов от 0 до 10 А или от 0 до 100 А. Прибор выполняет отключение нагрузки в случае превышения заданного пользователем уровня максимального тока. Уставки максимального тока, времени задержки отключения и времени автоматического повторного включения (АПВ) задает пользователь с помощью регуляторов и переключателей, вынесенных на лицевую панель прибора.

Прибор может быть использован как:

  • цифровой амперметр;
  • реле ограничения потребляемого тока;
  • реле выбора приоритетной нагрузки.

Прибор подключается без разрыва электрической цепи. Для измерения тока используется встроенный трансформатор тока.

При подаче питания на РМТ-101, через время готовности не более 0,8с, происходит включение нагрузки: контакты 1-2 размыкаются, контакты 3-4 замыкаются, загорается светодиод «Hагрузка», на светодиодном табло отображается ток нагрузки. При достижении током значения, превышающего уставку максимального тока, загорается красный светодиод «Перегрузка», начинает отсчитываться задержка отключения нагрузки, при этом на табло поочередно отображается ток нагрузки в амперах и время, оставшееся до отключения, в секундах. По истечении времени задержки отключения нагрузка отключается: контакты 3-4 размыкаются, 1-2 замыкаются, зеленый светодиод «Нагрузка» – гаснет. При снижении тока нагрузки ниже тока уставки светодиод «Перегрузка» гаснет. Начинается отсчет времени автоматического повторного включения, если повторное включение разрешено. При этом на табло отображается время, оставшееся до включения нагрузки в секундах. Если при отключении нагрузки ток нагрузки не снижается ниже уставки, то отсчет времени автоматического повторного включения не происходит, а на индикаторе попеременно отображается сообщение Err (ОШИБКА) и текущий ток. После истечения времени автоматического повторного включения нагрузка включается: контакты 1-2 размыкаются, 3-4 замыкаются, загорается светодиод «Нагрузка», на индикаторе отображается ток нагрузки. Если регулятор уставки времени АПВ «tвкл(с)» установлен в позицию inF (знак «∞» на шкале) АПВ не осуществляется, а на табло попеременно отображается сообщение inF (блокировка АПВ) и измеряемый ток. Для включения нагрузки необходимо кратковременно снять питание c РМТ-101 или регулятор «tвкл(с)» вывести на значение, отличное от позиции inF. При перемещении регулятора уставки АПВ в позицию блокировки АПВ (знак «∞» на шкале) на табло высвечивается inF в течение 4 секунд. При положении «макс» переключателя «Инд. I макс / тек» на табло отображается максимальное значение тока, зафиксированное прибором с момента включения или с момента переключения в этот режим.

Читайте так же:
Кабель 300 мм2 ток

Более подробно можно ознакомиться с прибором РМТ-101 в паспорте.

Реле Украинского производителя Digitop, АР-50 применяется для защиты электросети от перегрузок. Данное цифровое реле тока A-protector автоматически отключает нагрузку, если в контролируемой сети ток превышает установленный предел.

Микроконтроллером реле АР-50, анализируется ток в цепи нагрузки, затем полученные значения отображаются на встроенном цифровом индикаторе. Если установленное значение тока превышается более чем на 25%, то прибор незамедлительно отключает исполнительное реле тока АР-50А. Если же значение тока, которое было установлено пользователем не превышает 25%, то нагрузка будет отключена через 10 секунд – эта задержка установлена для исключения отключения нагрузки при кратковременных перепадах тока, которые возникают при пусковых процессах. Если за период 10 минут произошло три отключения – прибор блокируется и включить нагрузку можно будет только вручную.

Прямое измерение тока осуществляется в диапазоне от 1 до 50 Ампер, при этом погрешность составляет менее 1%. Реле АР-50А выпускается со степенью защиты IP20.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector