LED主電源電圧レベルインジケーター。 電圧インジケーター、種類、機能、使用説明書

LED は、低消費電力、コンパクトさ、システム動作の視覚的表示としての信頼性の高さから、あらゆるテクノロジーで長年使用されてきました。 LED 電圧インジケーターは、 便利なデバイス、アマチュアや専門家が電気を扱うために必要です。 この原理は壁スイッチや家庭用スイッチの照明に使用されています。 ネットワークフィルター、電圧インジケーター、テストドライバー。 このようなデバイスは、比較的原始的なため、自分の手で作ることができます。

AC電圧インジケーター 220V

LED 上のネットワーク インジケーターの最初の最も単純なバージョンを考えてみましょう。 これは、220 V 位相を見つけるためにドライバーで使用されます。これを実装するには、次のものが必要です。

  • 導かれた;
  • 抵抗器。
  • ダイオード。

あらゆる LED (HL) を選択できます。 ダイオード (VD) の特性はおよそ次のとおりです。順方向電圧、順方向電流は 10 ~ 100 mA - 1 ~ 1.1 V。逆電圧は 30 ~ 75 V。抵抗 (R) の抵抗値は少なくとも100 kΩ、ただし 150 kΩ 以下です。そうでない場合、インジケーターの明るさが低下します。 このようなデバイスは、プリント回路基板を使用しなくても、ヒンジ付きの形式で独立して作成できます。

基本的な電流インジケーターの回路は同様に見えますが、容量を使用する必要があるだけです。

最大 600 V の AC および DC 電圧インジケーター

次のオプションはもう少しあります 複雑なシステム、回路内には、すでに知られている要素に加えて、2つのトランジスタと1つの静電容量が存在するためです。 しかし、このインジケーターの多用途性には驚くでしょう。 直流と交流の両方で、5 ~ 600 V の電圧の存在を安全にチェックできます。

電圧インジケータ回路の主な要素は電界効果トランジスタ (VT2) です。 インジケーターの動作を可能にするしきい値電圧値はゲート・ソース間の電位差によって決まり、最大可能電圧によってドレイン・ソース間の降下が決まります。 電流安定化装置として機能します。 バイポーラ トランジスタ (VT1) を通じて実行されます。 フィードバック設定値を維持します。

動作原理 LEDインジケーターは以下の通りです。 入力に電位差が印加されると、回路内に電流が発生します。その値は、抵抗 (R2) とバイポーラ トランジスタのベース-エミッタ接合の電圧 (VT1) によって決まります。 弱い LED を点灯するには、100 μA の安定化電流で十分です。 これを行うには、ベース-エミッタ間電圧が約 0.5 V の場合、抵抗 (R2) は 500 ~ 600 オームである必要があります。コンデンサ (C) は無極性で、容量が 0.1 μF である必要があり、次のように機能します。 LED を電流サージから保護します。 値が 1 MOhm の抵抗 (R1) を選択します。これはバイポーラ トランジスタ (VT1) の負荷として機能します。 表示時のダイオード(VD)の機能 直流電圧– これはポールのテストと保護です。 そして交流電圧をチェックするために、マイナスの半波をカットする整流器の役割を果たします。 逆電圧は 600 V 以上である必要があります。LED (HL) については、最小電流での発光が目立つように選択してください。

自動車用電圧インジケーター

LED 電圧インジケーターの使用に明白な利点がある領域の中で、次のような操作を強調できます。 車のバッテリー。 バッテリーを長期間使用するには、端子の電圧を制御し、規定の範囲内に維持する必要があります。

図に注目してください。 車のインジケーター電圧をオンにして、自分でデバイスを作成する方法を理解することができます。 RGB LED は、ハウジング内に 3 つのマルチカラー クリスタルが存在する点で通常の LED と異なります。 この物件それぞれの色を使用して電圧レベルを示します。

この回路は、9 個の抵抗、3 個のツェナー ダイオード、3 個のバイポーラ トランジスタ、および 1 個の 3 色 LED で構成されています。 このスキームを実装するにはどの要素を選択することが推奨されるかに注意してください。

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

このようなシステムの結果は次のとおりです。 LED が点灯します。

  • 緑 - 電圧 12 ~ 14 V。
  • 青 – 電圧が 11.5 V 未満。
  • 赤 - 電圧が 14.4 V を超えています。

これは回路が正しく組み立てられているために発生します。 ポテンショメータ (R4) とツェナー ダイオード (VD2) を使用して、最低電圧制限を設定します。 バッテリー端子間の電位差が指定値未満になるとすぐに、トランジスタ (VT2) が閉じ、VT3 が開き、青色のクリスタルが誘導されます。 端子の電圧が指定された範囲内にある場合、電流は抵抗 (R5、R9)、ツェナー ダイオード (VD3) を通過し、LED (HL) が自然に緑色に点灯し、トランジスタ (VT3) が閉じます。状態、および 2 番目 (VT2) はオープン状態です。 設定の使用 可変抵抗器(R2)、電圧が 14.4 V を超えると赤色 LED で表示されます。

2色LEDの電圧インジケーター

もう 1 つの一般的な表示スキームは、2 色の LED を使用してバッテリーの充電状態を表示したり、別の部屋のランプがオンまたはオフになったことを知らせたりするものです。 これは、たとえば、地下室の照明スイッチが下に続く階段の手前にある場合に非常に便利です (ちなみに、これに関する興味深い記事を読むことを忘れないでください)。 そこに行く前に、ライトをオンにすると、インジケーターが赤くなり、オフになると、 緑の輝き鍵の上に。 この場合、暗い部屋に行ってスイッチを探る必要はありません。 地下室から出ると、LEDの色で地下室の照明が点灯しているかどうかがわかります。 同時に、電球が切れると赤色 LED が点灯しなくなるため、電球の状態を監視します。 これは 2 色 LED の電圧インジケーターの図です。

結論として、これらは LED を使用して電圧を表示するための基本的な方式にすぎないと言えます。 どれも簡単なものばかりで、素人でもできます。 高価な集積回路などは一切使用していません。 電圧の存在を確認せずに修理作業を開始して健康を危険にさらさないように、すべてのアマチュアおよびプロの電気技師がそのような装置を取得することをお勧めします。

どのテクノロジーでも、動作モードを表示するために LED が使用されます。 その理由は明白です - 低コスト、超低消費電力、高い信頼性です。 インジケーター回路は非常にシンプルなので、既製品を購入する必要はありません。

自分の手でLEDの電圧インジケーターを作成するための豊富な回路から、最も適切な回路を選択できます。 最良の選択肢。 このインジケーターは、最も一般的な放射性元素から数分で組み立てることができます。

このような回路はすべて、その意図された目的に応じて電圧インジケーターと電流インジケーターに分類されます。

220V ネットワークでの作業

考えてみましょう 最も単純なオプション– 位相チェック。

この回路は、一部のドライバーに搭載されている電流表示灯です。 そのようなデバイスは必要さえありません 外部電源相線と空気または手の間の電位差はダイオードが光るのに十分であるためです。

表示するには 主電源電圧たとえば、ソケットコネクタ内の電流の存在をチェックする場合、回路はさらに単純になります。

220V LED の最も単純な電流インジケータは、LED の電流を制限する静電容量と、逆半波から保護するダイオードを使用して組み立てられます。

直流電圧チェック

多くの場合、家庭用電化製品の低電圧回路を鳴らしたり、ヘッドフォンからの配線などの接続の完全性をチェックしたりする必要があります。

電流制限器として、低電力の白熱灯または 50 ~ 100 オームの抵抗を使用できます。 接続の極性に応じて、対応するダイオードが点灯します。 このオプションは最大 12V の回路に適しています。 さらに詳しく 高電圧制限抵抗の抵抗値を増やす必要があります。

マイクロ回路用インジケーター (ロジックプローブ)

マイクロ回路の性能をチェックする必要がある場合は、3 つの安定状態を備えたシンプルなプローブが役に立ちます。 信号がない場合 (開回路)、ダイオードは点灯しません。 接点に論理 0 がある場合、約 0.5 V の電圧が発生し、トランジスタ T1 が開きます。論理 1 (約 2.4 V) がある場合、トランジスタ T2 が開きます。

この選択性は、使用されるトランジスタのさまざまなパラメータによって実現されます。 KT315B の場合、開放電圧は 0.4 ~ 0.5V、KT203B の場合、1V です。 必要に応じて、トランジスタを同様のパラメータを持つ他のトランジスタに置き換えることができます。

なぜなら、次の 2 つの問題を同時に適切に解決する必要があるからです。

  1. LED の焼損を防ぐために、LED に流れる順電流を制限します。
  2. 逆電流によるLEDの破壊を防ぎます。

これらの点のいずれかを無視すると、LED はすぐに銅の洗面器で覆われてしまいます。

最も単純なケースでは、抵抗やコンデンサを使用して LED に流れる電流を制限できます。 また、従来のダイオードや別の LED を使用して、逆電圧による破壊を防ぐことができます。

したがって、LED を 220V に接続するための最も単純な回路は、いくつかの要素のみで構成されます。

保護ダイオードはほとんど何でも使用できます。 逆電圧は LED の順電圧を超えることはなく、電流は抵抗によって制限されます。

制限 (バラスト) 抵抗の抵抗と電力は LED の動作電流に依存し、オームの法則に従って計算されます。

R = (U in - U LED) / I

抵抗器の消費電力は次のように計算されます。

P = (U in - U LED) 2 / R

ここで、Uin = 220 V、
U LED - LED の順方向 (動作) 電圧。 通常、これは 1.5 ~ 3.5 V の範囲にあります。1 つまたは 2 つの LED の場合は無視できるため、式を R = U in / I に単純化します。
I - LED 電流。 従来のインジケータ LED の場合、電流は 5 ~ 20 mA になります。

バラスト抵抗の計算例

LED を流れる平均電流 = 20 mA を取得する必要があるとします。したがって、抵抗は次のようになります。

R = 220V/0.020A = 11000オーム(2 つの抵抗器を使用します: 10 + 1 kΩ)

P = (220V) 2 /11000 = 4.4W(リザーブ時:5W)

必要な抵抗値は以下の表から取得できます。

表 1. バラスト抵抗の抵抗に対する LED 電流の依存性。

抵抗器の抵抗、kΩ LEDを流れる電流の振幅値、mA 平均 LED 電流、mA 平均抵抗電流、mA 抵抗電力、W
43 7.2 2.5 5 1.1
24 13 4.5 9 2
22 14 5 10 2.2
12 26 9 18 4
10 31 11 22 4.8
7.5 41 15 29 6.5
4.3 72 25 51 11.3
2.2 141 50 100 22

その他の接続オプション

前の回路では保護ダイオードを逆接続していましたが、次のように配置することもできます。

これは、ドライバーなしで 220 ボルト LED をオンにするための 2 番目の回路です。 この回路では、抵抗を流れる電流は最初のオプションの 2 分の 1 になります。 したがって、放出される電力は 4 分の 1 になります。 これは間違いなくプラスです。

しかし、マイナス面もあります。最大(振幅)主電源電圧が保護ダイオードに印加されるため、ここではどのダイオードも機能しません。 逆電圧が400V以上のものを探す必要があります。 しかし、最近ではこれはまったく問題ではありません。 たとえば、どこにでもある 1000 ボルトのダイオード 1N4007 (KD258) は完璧です。

一般的な誤解にもかかわらず、主電源電圧の負の半サイクル中、LED は依然として電気的破壊状態にあります。 しかし、保護ダイオードの逆バイアスされた p-n 接合の抵抗は非常に高いため、ブレークダウン電流は LED を損傷するほど十分ではありません。

注意! 220 ボルトの LED を接続するための最も単純な回路はすべて、ネットワークに直接ガルバニック接続されているため、回路のどこかに触れることは非常に危険です。

タッチ電流の値を減らすには、図に示すように抵抗を 2 つの部分に半分にする必要があります。

このソリューションのおかげで、たとえ位相とゼロが逆であっても、人を通って「アース」に流れる電流(誤って触れた場合)は 220/12000 = 0.018A を超えることはできません。 そして、これはもうそれほど危険ではありません。

脈動についてはどうでしょうか?

どちらの方式でも、LED は主電源電圧の正の半サイクル中にのみ点灯します。 つまり、50 Hz の周波数、つまり 1 秒あたり 50 回点滅し、脈動範囲は 100% に等しくなります (10 ms オン、10 ms オフなど)。 目にも目立つでしょう。

さらに、点滅する LED が動く物体 (たとえば、ファンのブレード、自転車の車輪など) を照らす場合、必然的にストロボ効果が発生します。 場合によっては、この影響は許容できない場合や、危険な場合さえあります。 たとえば、機械で作業しているとき、カッターは動いていないように見えますが、実際には猛スピードで回転し、ユーザーがそこに指を置くのを待っています。

リップルを目立たなくするには、全波整流器 (ダイオード ブリッジ) を使用して LED スイッチング周波数を 2 倍にします。

同じ抵抗値を使用した回路 #2 と比較すると、平均電流が 2 倍になっていることに注意してください。 したがって、抵抗器の消費電力は 4 倍になります。

ダイオードブリッジには特別な要件はありません。主なことは、それを構成するダイオードが LED の動作電流の半分に耐えられることです。 各ダイオードの逆電圧は完全に無視できます。

もう 1 つのオプションは、2 つの LED を連続して切り替えることです。 次に、そのうちの1つは正の半波中に燃え、2番目は負の半波中に燃えます。

重要なのは、この接続では、各 LED の最大逆電圧が他の LED の順電圧 (最大数ボルト) と等しくなるため、各 LED が故障から確実に保護されることです。

LED はできるだけ遠くに配置する必要があります 親しい友人友人に。 理想的には、両方のクリスタルが 1 つのハウジングに配置され、それぞれに独自の端子があるデュアル LED を探してみてください (ただし、そのようなものは見たことがありません)。

一般に、インジケーター機能を実行する LED の場合、リップルの量はあまり重要ではありません。 彼らにとって最も重要なことは、オンとオフの状態(オン/オフ表示、再生/録音、充電/放電、通常/非常時など)の最も顕著な違いです。

ただし、ランプを作成するときは、常に脈動を最小限に抑えるように努める必要があります。 ストロボ効果の危険性のせいではなく、 悪影響体に。

どのような脈動が許容されると考えられますか?

すべては周波数に依存します。周波数が低いほど、脈動がより目立ちます。 300 Hz を超える周波数では、リップルは完全に見えなくなり、まったく正規化されません。つまり、100% であっても正常とみなされます。

60 ~ 80 Hz 以上の周波数の光の脈動は視覚的には認識されませんが、目の疲労の増加、全身疲労、不安、視覚能力の低下、さらには頭痛を引き起こす可能性があります。

上記のような結果を防ぐために、 国際規格 IEEE 1789-2015 では、100 Hz の最大輝度リップル レベルを 8% と推奨しています (保証値) 安全レベル-3%)。 周波数 50 Hz の場合、これらはそれぞれ 1.25% と 0.5% になります。 しかし、これは完璧主義者のためのものです。

実際、LED の明るさの脈動が少なくとも多少煩わしくなるのを防ぐには、脈動が 15 ~ 20% を超えないようにするだけで十分です。 まさに白熱灯のちらつきレベルです 中出力、しかし、誰もそれについて文句を言ったことはありません。 また、ロシアの SNiP 05/23/95 では、光のちらつきを 20% まで許容しています (特に骨の折れる責任ある作業の場合のみ、要件は 10% に増加します)。

によると GOST 33393-2015「建物および構造物。照明の脈動係数を測定する方法」脈動の大きさを評価するために、脈動係数 (Kp) という特別な指標が導入されます。

係数。 脈動は通常、積分関数を使用した複雑な式を使用して計算されますが、調和振動の場合、式は次のように簡略化されます。

K p = (E max - E min) / (E max + E min) ⋅ 100%、

ここで、E max は最大照明値 (振幅)、E min は最小値です。

この式を使って平滑コンデンサの容量を計算してみます。

を使用すると、あらゆる光源の脈動を非常に正確に判断できます。 ソーラーパネルそしてオシロスコープ:

リップルを減らすにはどうすればよいですか?

リップルを低減するために LED を 220 ボルトのネットワークに接続する方法を見てみましょう。 これを行う最も簡単な方法は、LED と並列に蓄積 (平滑) コンデンサをはんだ付けすることです。

LED には非線形抵抗があるため、このコンデンサの静電容量を計算するのはかなり簡単な作業ではありません。

ただし、このタスクは、いくつかの仮定を置くことで簡素化できます。 まず、LED を等価な固定抵抗器として想像してください。

次に、LED の明るさ (したがって照度) が電流に線形依存していると仮定します。

平滑コンデンサの静電容量の計算

係数を取得したいとします。 LED を流れる電流 20 mA でリップル 2.5%。 そして、20mAの電流で2Vが降下するLEDを自由に使えるようにします。通常どおり、ネットワーク周波数は50Hzです。

明るさは LED を流れる電流に線形に依存すると判断し、LED 自体を単純な抵抗として表したため、リップル係数を計算する式の照度をコンデンサの電圧に簡単に置き換えることができます。

K p = (U 最大値 - U 最小値) / (U 最大値 + U 最小値) ⋅ 100%

元のデータを置き換えて U min を計算します。

2.5% = (2V - U 最小) / (2V + U 最小) 100% => U 最小 = 1.9V

ネットワーク内の電圧変動の周期は 0.02 秒 (1/50) です。

したがって、コンデンサ (したがって単純化された LED) の電圧オシログラムは次のようになります。

三角法を思い出して、コンデンサの充電時間を計算しましょう (簡単にするために、バラスト抵抗の抵抗は考慮しません)。

t 電荷 = arccos(U min /U max) / 2πf = arccos(1.9/2) / (2 3.1415 50) = 0.0010108 秒

残りの期間でコンドルは除隊される。 さらに、この場合の期間は半分にする必要があります。 全波整流器を使用します。

t 放電 = T - t 充電 = 0.02/2 - 0.0010108 = 0.008989 秒

容量の計算はまだ残っています。

C=I LED dt/dU = 0.02 0.008989/(2-1.9) = 0.0018 F (または 1800 μF)

実際には、1 つの小さな LED のためにこれほど大きなコンデンサを設置する人はいないでしょう。 ただし、10% のリップルを得ることが目標の場合、必要なのは 440 uF だけです。

効率を高めます

クエンチング抵抗を介してどれだけの電力が放出されるかに気づいていますか? 無駄に消費される電力。 なんとか減らすことはできないでしょうか?

まだ可能性があることが判明しました! 代わりに十分です アクティブ抵抗(抵抗)リアクタンス(コンデンサまたはインダクタ)を取ります。

おそらく、スロットルがかさばるため、すぐにスロットルを外すことになるでしょう。 考えられる問題自己誘起起電力あり。 そしてコンデンサについても考えることができます。

知られているように、どんな容量のコンデンサでも無限の抵抗があります。 直流。 ただし、AC 抵抗は次の式を使用して計算されます。

R c = 1 / 2πfC

つまり、よりも より多くの容量 C電流周波数が高くなるほど f- 抵抗が低くなります。

美しいのは、リアクタンスでは電力も反応性、つまり非現実的であることです。 そこにあるようで、まるでそこにないような。 実はこの電力は何もせずに電源(コンセント)に戻ってくるだけです。 家庭用メーターそれは考慮されないため、料金を支払う必要はありません。 はい、ネットワークに追加の負荷がかかりますが、エンドユーザーとしてはあまり気にならないでしょう =)

したがって、220V からの自作 LED 電源回路は次の形式になります。

しかし! この回路では LED がインパルス ノイズに弱いため、この形式では使用しない方がよいでしょう。

同じ回線にある強力なデバイスの電源をオンまたはオフにします 誘導負荷(エアコンモーター、冷蔵庫コンプレッサー、 溶接機など)ネットワーク内に非常に短い電圧サージが発生します。 コンデンサ C1 は抵抗がほぼゼロであるため、強力なインパルスは C2 と VD5 に直接伝わります。

ネットワークの電圧の腹の瞬間(つまり、コンセントの電圧がピーク値に達した瞬間)に回路がオンになった場合、別の危険な瞬間が発生します。 なぜなら この時点で C1 は完全に放電されており、LED には過大な電流サージが流れます。

これらすべては時間の経過とともに結晶の劣化が進行し、輝きの明るさが減少します。

このような悲しい結果を回避するには、回路に 47 ~ 100 オームの小さなクエンチング抵抗と 1 W の電力を追加する必要があります。 さらに、抵抗 R1 はコンデンサ C1 が故障した場合にヒューズとして機能します。

LED を 220 ボルトのネットワークに接続する回路は次のようにする必要があることがわかります。

そして、もう 1 つの小さなニュアンスが残っています。この回路をソケットから外すと、コンデンサ C1 にいくらかの電荷が残ります。 残留電圧は電源回路が壊れた瞬間によって異なり、場合によっては 300 ボルトを超える場合があります。

また、コンデンサには内部抵抗を介する以外に放電する場所がないため、電荷は非常に長期間 (1 日以上) 保持されます。 そしてこの間ずっと、コンドルはあなたまたはあなたの子供を待っており、そこから適切に排出されることができます。 さらに、感電するためには回路の奥まで入る必要はなく、プラグの両方の接点に触れるだけで済みます。

コンデンサが不要な電荷を取り除くのを助けるために、高抵抗の抵抗器 (たとえば、1 MOhm) をコンデンサと並列に接続します。 この抵抗は回路の設計動作モードには影響しません。 暖まることもありません。

したがって、LED を 220V ネットワークに接続するための完成した図 (すべてのニュアンスと変更を考慮して) は次のようになります。

LED に必要な電流を得るためにコンデンサ C1 の静電容量値をすぐに取得することも、自分で計算することもできます。

LEDのクエンチングコンデンサの計算

面倒な数学的計算は行いません。容量を表す既製の公式をすぐに示します (ファラド単位)。

C = I / (2πf√(U 2 入力 - U 2 LED))[F]、

ここで、I は LED を流れる電流、f は電流周波数 (50 Hz)、U in はネットワーク電圧の実効値 (220V)、U LED は LED の電圧です。

直列に接続された少数の LED に対して計算が実行される場合、式 √(U 2 入力 - U 2 LED) は U 入力にほぼ等しいため、式を簡略化できます。

C ≈ 3183 ⋅ I LED / U インチ[μF]

そして、Uin = 220 ボルトとして計算を行っているため、次のようになります。

C ≈ 15⋅I LED[μF]

したがって、LED を 220 V の電圧でオンにする場合、電流 100 mA ごとに約 1.5 μF (1500 nF) の静電容量が必要になります。

数学が苦手な方のために、以下の表から事前に計算された値を取得できます。

表 2. LED を流れる電流のバラスト コンデンサの静電容量への依存性。

C1 15nF 68nF 100nF 150nF 330nF 680nF 1000nF
LED 1mA 4.5mA 6.7mA 10mA 22mA 45mA 67mA

コンデンサ自体について少し

ダンピング コンデンサとして、少なくとも 250 V の電圧に対してクラス Y1、Y2、X1、または X2 のノイズ抑制コンデンサを使用することをお勧めします。これらのコンデンサには、多数の証明書マークが付いている長方形のハウジングが付いています。 それらは次のようになります。

要するに:

  • X1- に接続された産業用機器で使用されます。 三相ネットワーク。 これらのコンデンサは 4 kV の電圧サージに耐えることが保証されています。
  • X2- 最も一般的なもの。 家電製品に使用されている 定格電圧最大 250 V のネットワーク、最大 2.5 kV のサージに耐えます。
  • Y1- 最大 250 V の定格主電源電圧で動作し、最大 8 kV のパルス電圧に耐えます。
  • Y2- かなり一般的なタイプで、最大 250 V の主電源電圧で使用でき、5 kV のパルスに耐えることができます。

国産フィルムコンデンサ K73-17 を 400 V (できれば 630 V) で使用できます。

現在、中国製の「チョコレート バー」(CL21) が広く普及していますが、信頼性が非常に低いため、回路で使用する誘惑に抵抗することを強くお勧めします。 特にバラストコンデンサとして。

注意! 極性コンデンサはバラストコンデンサとして決して使用しないでください。

そこで、LEDを220Vに接続する方法(回路とその計算)を検討しました。 この記事で挙げた例はすべて、1 つまたは複数の低電力 LED には適していますが、次のような用途にはまったく実用的ではありません。 強力なランプ、たとえば、ランプやスポットライト - それらには、いわゆるドライバーを使用することをお勧めします。


エル・ヤコブレフ。 ウジゴロド
家庭用および産業用の両方で、電源の入力にネットワーク プレゼンス インジケーターを備えていないデバイスが多数あります。 二次電源の表示の有無によって間接的に判断できれば良いのですが、表示がない場合はどうすればよいでしょうか? たとえば、一部の航空機の地上レーダー ユニットは、地上 5 メートルを超える高さのアンテナ ドライブ コラムに設置されています。 高電圧 2kV を除くほとんどの電圧が表示されます。 この電圧を得るには、一次回路に独自のヒューズを備えた別個の 220 V / 2 kV 変圧器が使用されるため、兆候がなければ、ヒューズの故障または変圧器の故障を判断することは実際には非常に困難です。
ネットワークの存在を示すために LED を使用することをお勧めします。 寸法が小さく、家庭用機器を含むあらゆる機器への取り付けは難しくありません。
スキーム図 1は非常にシンプルです。 抵抗分圧器電圧 R1 / R2 は LED VD1 の電圧を制限し、主電源電圧の正の半波中に点灯します。 この記事の他のスキームと同様に、このスキームは実験的にテストされ、運用可能でした。 ただし、ネットワークの負の半波中に VD1 LED がロック状態になると、仕様で許容される電圧を超える電圧が印加されます。 これは現実的ではありません。 別のジレンマが現れます。 したがって、元のソースで示されている公称値の R1 を使用する場合 (抵抗器とその加熱によって消費される電力を制限するため)、小電流での光の最大輝度に基づいて LED のタイプを選択する必要があります。 1 ... 3 mA程度。 そして、これはすでに困難です。 より最新の LED を使用すると、抵抗によって消費される電力が増加します。






図 2 の図では、図 1 の図の注目すべき欠点の 1 つが示されています。 1 は削除されます。主電源電圧の負の半波の間、LED VD1 はオープン ダイオード VD2 の抵抗によって分路されます。 その両端の電圧降下は 0.8 V を超えません。
残念ながら、ほとんどのデバイスの効率は低いです。 これを改善する方法はたくさんありますが、私たちはこれを我慢することに慣れています。 したがって、ダイオードVD2(図2)の代わりにLED(図3)が使用される場合、回路のエネルギー消費は同じままであり、動作の信頼性は変化せず、インジケータの光の強度は変化しません。 2倍になるので、 主電源電圧の負の半波の間、LED VD2 (図 3) は LED VD1 を保護するだけでなく、発光もします。
ダイオード VD2 (図 4) を取り付けることにより、抵抗 R1 による消費電力を図 1 の回路に比べて半分に減らすことができます。
LED の信頼性を高めるには、逆バイアスのダイオード VD3 を使用して LED をバイパスすることをお勧めします (図 5)。
入力分圧器の抵抗の発熱は、コンデンサ C1 のリアクタンスを利用することで除去されます (図 6)。 発光効率の高い VD1 LED を低電流 (2...3 mA) で使用する場合、コンデンサ C1 の静電容量は約 33 nF になります。 このようなLEDを購入するのが難しい場合は、コンデンサの静電容量を増やすだけで十分です。 大まかに言うと、容量 0.1 μF のコンデンサは、周波数 50 Hz で約 32 kOhm のリアクタンスを持つと仮定できます。 同時に、220 V のネットワーク電圧で約 7 mA の LED 電流を提供できます。
抵抗 R1 は、主電源電圧が回路に印加されたときに LED を流れる電流サージを制限します。
抵抗 R2 は保護用です。 デバイスを主電源から切断するとき
コンデンサの放電に関係します。 コンデンサ C1 が交流で動作するには、ダイオード VD1、VD2 の存在が必要です。
2 つの LED (図 7) を使用すると、回路の動作原理は維持されますが、消費電力を増やすことなく、インジケーターの合計の明るさが 2 倍になります。 それでも 1 つの LED に限定する場合は、それをダイオードの対角位置 VD1...VD4 に含めることができます (図 8)。 回路の冗長性は、小型の低電力、低電圧ダイオードを使用することで補償されます。 許容電圧、たとえば、KD522。
電圧制御回路の情報内容を増やすには、点滅する LED を使用できます (価格は約 3 UAH)。
図9の回路では、標準的なLED、例えばAL307Bの動作を可能にするために、タイプDB3の対称ダイニスタVD1がパルスモードで使用される。 現在、これらの半導体製品はほとんどのラジオ市場で 25 コペックの価格で入手できますが、需要はありません。これらの非常に小さい (たとえば、KD522 ダイオードのサイズ) 対称ディニスタのすべての機能をまだ評価していないのです。
コンデンサ C1 は、抵抗 R1 とダイオード VD3 を介して充電されます。 ディニスター VD1 の降伏電圧に達すると、LED VD2 が (抵抗 R2 を介して) コンデンサ C1 に接続されます。 コンデンサが放電され、VD2 LED が明るく点滅します。 フラッシュ周波数はコンデンサ C1 の静電容量を変えることで変更できます。したがって、静電容量を 10 μF から 30 μF に変えると、フラッシュ周波数は約 2 Hz から 0.7 Hz に変化します。 図は簡単に配置できます プリント基板(図11)、壁掛け設置も可能です。
R/G などの 2 色の LED がある場合は、図 10 に示す回路を使用することをお勧めします。 優れた機能性を備えています。 スイッチSA1(図示)が開くと、LED VD1(赤)が点灯します。 これは、主電源電圧の正の半波で発生します。 コンデンサ C1 の静電容量が負荷抵抗 RH よりも何倍も大きいため、LED VD2 (緑色) は点灯しません。
RH 負荷回路に開回路がある場合、LED VD1 (R) と VD2 (G) が直列に点灯します。 インジケータライトの色がこれを示します。
スイッチ SA1 により RH 負荷がオンになると、LED VD1 (R) 回路がバイパスされ、この LED は点灯しません。 LED VD2 (緑色) は、主電源電圧の負の半波で点灯します。 要素 C2 R2 の目的は、それぞれ要素 C1、R1 の目的と同様です。
抵抗 R3 は、デバイスから主電源を切断した後にコンデンサを放電するために使用されます。
ダイオード VD3、VD4 は、たとえば KD522 タイプなど、低電流および低電圧にすることができます。
結論として、図面に示された回路要素の指示的な性質に注意を払いたいと思います。 それらの具体的な値は、使用される LED のパラメーター、特に許容可能な明るさを確保するために必要な LED 電流の量によって異なります。 回路要素の値の必要な値はプロトタイピング時に指定されます。
無線回路第 3 号、2006 年

図No.1に図を示します。 シンプルなインジケーター主電源電圧。

R1 は、HL1 LED を流れる順電流を制限します。 C1 はバラスト要素として使用され、表示デバイスの熱条件を改善しました。 主電源電圧の負の半波では、ツェナー ダイオード VD1 が通常のダイオードのように動作し、LED を逆バイアスでの破壊から保護します。 正の半波では、ツェナー ダイオードが閉じているため、LED に電流が流れます。 ツェナー ダイオードは、デバイスがネットワークに接続されている場合にのみ回路で使用され、HL1 R1 回路の電圧を固定し、LED を流れる電流サージを制限します。
ツェナー ダイオードの安定化電圧は、LED の順方向電圧降下よりも高く選択されます。 コンデンサ C1 の静電容量は LED の順電流に依存します。
図 2 は、改良された主電源電圧インジケータの図を示しています。このインジケータは、主電源電圧の偏差を知らせることができます。 公称値. 主な特長この回路は、LED が主電源電圧の正の半波で点灯しますが、動作しきい値に等しい特定の振幅でのみ点灯し、瞬時電圧値がゼロに低下すると消灯します。 これによりヒステリシス現象がなくなり、表示精度が向上します。
インジケーターの入力には、ダイオード VD1 とツェナー ダイオード VD2 で構成される電圧リミッターがあります。 LED HL1 は主電源電圧の存在を示します。 ディニスター VS1 VS2 上の分圧器 R2 R3 および R4 R5 しきい値デバイスと、それらに直列に接続された LED で構成される回路は、主電源電圧の偏差を直接示すように設計されています。 R3 を使用すると、主電源電圧が定格電圧より 5% 低い場合に下限しきい値が設定され、主電源電圧が定格電圧より 5% 高い場合に R5 を使用して上限しきい値が設定されます。
主電源電圧が正常であれば、HL1 および HL2 LED が点灯します。 電圧が低下すると HL2 が消え、電圧が上昇すると HL3 が回復します。
図 3 は、ヒューズ FU1 が切れたことを知らせるデバイスの図を示しています。 ヒューズが損傷していない場合、ヒューズ両端の電圧降下は非常に小さく、LED は点灯しません。

ヒューズが切れたり、ヒューズホルダーに接触がない場合、小さな負荷抵抗 Rн を介してインジケータ回路に電圧 Up が印加され、HL1 LED が点灯します。
R1 は、HL1 に 5...10 mA の電流が流れるという条件から選択されます。 VD1 は LED を逆電圧から保護し、交流電圧を整流します。 ツェナー ダイオード VD2 は、HL1 を直流過負荷から保護します。 抵抗 R1 は次の式で計算されます。

ここで、UVD1、UHL1 は要素 VD1 と HL1 間の電圧降下、IHL1 は LED の動作電流です。
負荷に電力を供給するときは、 交流式では Upit の代わりに 0.5 Upit を代入する必要があります。 電圧が少なくとも 27V で、負荷電力が 15W を超える場合、抵抗 R1 は次の式で決定できます。

文献 - インジケーターを備えた 100 個の超小型回路。 ユア ビストロフ、A.P. ガプノフ、GM ペルシアノフ(マスラジオライブラリー、1134号)1990年。

  • 関連記事

次を使用してログインします:

ランダム記事

  • 25.09.2014

    周波数メーターは、10 Hz ~ 50 MHz の範囲の入力信号の周波数を、0.1 秒と 1 秒のカウント時間、10 MHz の周波数偏差 (固定値に対して) で測定し、パルスもカウントします。カウント間隔の表示付き(最大99秒)。 入力インピーダンスは、周波数 50 MHz で 50 ~ 100 オームであり、低周波数範囲では数 kオームまで増加します。 周波数計の基礎...