Самое удивительное то, что схема индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи не содержит ни транзисторов, ни микросхем, ни стабилитронов. Только светодиоды и резисторы, включенные таким образом, что обеспечивается индикация уровня подведенного напряжения.

Схема индикатора

Работа устройства основывается на начальном напряжении включения светодиода. Любой светодиод - это полупроводниковый прибор, который имеет граничную точку напряжения, только превысив которую он начинает работать (светить). В отличии от лампы накаливания, которая имеет почти линейные вольтамперные характеристики, светодиоду очень близка характеристика стабилитрона, с резкой крутизной тока при увеличении напряжения.
Если включить светодиоды в цепь последовательно с резисторами, то каждый светодиод начнет включаться только после того, как напряжение превысит сумму светодиодов в цепи для каждого отрезка цепи в отдельности.
Порог напряжения открытия или начала загорания светодиода может колебаться от 1,8 В до 2,6 В. Все зависит от конкретной марки.
В итоге, каждый светодиод загорается только после того, как загорелся предыдущий.

Схему я собрал на универсальной монтажной плате, спаяв вывода элементов между собой. Для лучшего восприятия я взял светодиоды разных цветов.
Такой индикатор можно сделать не только на шесть светодиодов, а к примеру, на четыре.
Использовать индикатор можно не только для аккумулятора, но для создания индикации уровня на музыкальных колонках. Подключив устройство к выходу усилителя мощности, параллельно колонке. Тем самым можно отслеживать критические уровни для акустической системы.
Возможно найти и другие применения этой, по истине, очень простой схемы.

Этот индикатор напряжения, он же пробник электрика позволит вам определить фазу, место короткого замыкания или обрыва в сети переменного тока, даст возможность прозвонить обмотки электродвигателя и проверить выпрямительные диоды. Для простоты изготовления и удобства в работе в пробнике электрика отсутствует переключатель режима работы, и выключатель питания. Зато в нем имеется два светодиода разных цветов, а также обычная неоновая лампа

Если щупы пробника замкнуть, то потребление тока будет около 100 мА, если щупы разомкнуты – потребление тока стремится к нулю. Запитать наше самодельное устройство проще всего от батарейки «Крона», но если ее вольты упадет даже до 4 в, работоспособность пробника сохраниться.

Во время прозвонки сопротивления в пределах от 0 до 150 ом, загорается зелёный светодиод, Если сопротивление будет в диапазоне от 150 ОМ до 50 кОм загорается жёлтый светодиод. Во время измерения переменного напряжение 220 – 380 В, загорается неоновая лампа, а светодиоды будут чуть-чуть мерцать.

Индикатор напряжения схема на транзисторах

Схема пробника собрана на трёх транзисторах. В начальный момент все транзисторы будут заперты. Если мы замкнем щупы пробника, то положительная составляющая напряжения через диод VD1 и резистор R5 проходит к затвору униполярного транзистор, который под воздействием поля открывается и поспособствует открытию биполярного транзистора V3.

Во время подачи сетевого напряжения на щупы, загорится неоновая лампочка HL1, кроме того выпрямленное сетевое напряжение с диода VD1 поступает на стабилитрон VD3, и как только оно достигнет 12 вольт, откроется транзистор V2, который закроет полевой транзистор V1. Светодиоды при этом будут слегка мерцать.

Транзисторы V2, V3 можно взять 13003A из обычной энергосберегающей лампы. Стабилитрон Д814Д, КС515А либо любой другой с напряжением стабилизации 12-18 в. Неоновую лампу можно взять из индикаторной отвёртки. Выпрямительный диод подойдет любой с током не менее 0,3 А и обратным напряжением 600 вольт, можете выбрать его из .

Пробник начнёт работать сразу же, если был собран правильно и в настройке не нуждается. Первый диапазон 0-150 Ом при необходимости можно изменить подбором резистора R2.

Этот пробник обладает двумя видами сигнализации - звуковой и световой и двумя порогами включения звукового сигнала - при сопротивлении измеряемой цепи до 50 Ом и до 1 кОм. Поэтому его можно использовать для проверки исправности р-n переходов транзисторов и диодов.

Индикатор напряжения на логической микросхеме

Если щупы пробника разомкнуты или сопротивление контролируемой цепи более установленного переключателем предела, транзистор VT1 заперт и на элементе DD1.2 логический ноль, поэтому генератор звуковой частоты не генерирует импульсы. Когда мы замыкаем щупы при положении переключателя «50 Ом», через диоды VD1-VD3 и резисторы R1-R3 потечёт ток около 3,6 мА и падения "U" на резисторе R1 будет вполне достаточно для открытия транзистора. Загорится светодиод HL1, а генератор ЗЧ начнет генерировать импульсы частотой около 1,2 кГц и зазвучит звуковой сигнал. Резистор R10 предназначен для уменьшения громкости сигнала, a сопротивление R8 ограничивает ток протекающий через светодиод.

Последовательно соединенные резисторы R1, R4, R7, а точнее их общее сопротивление задает чувствительность пробника. Чем оно выше, тем при более высоком сопротивлении контролируемой цепи будет звучать звуковой сигнал. В случае если контакты переключателя SA1 разомкнуты, пробник находится в режиме измерения целостности цепей сопротивлением до 1000 Ом. Диоды VD1-VD4 и резистор R3 защитят пробник электрика от повреждения при ошибочном подсоединении щупов к находящейся под напругой цепи или к заряженному конденсатору. Но возможности этой защиты не совершенны, помните об этом.

Настройка пробника заключается в подборке резисторов R1, R4, R7. В режиме 50 Ом резистором R1 задают порог включения сигнала при сопротивлении контролируемой цепи 50 Ом или меньше. В режиме 1 кОм» резисторами R4 (грубо) и R7 (точно) устанавливают порог в 1 кОм. Напряжения на щупах пробника обладает полярностью, поэтому их желательно выделить, например, цветными термоусадочными кембриками.

На двух светодиодах разного цвета можно сделать простой индикатор-пробник напряжения от 4,5 до 220 В. Он также может определять полярность источника питания. При контроле наличия переменного "U" горят оба диода, а если "U" постоянное горит только один из них в зависимости от полярности подключения индикатора напряжения. Схему его предложил чехословацкий радиолюбительский журнал «Amaterske Radio».

Измерять номиналы от 110 до 220 Вольт переменного тока следует кратковременно, чтобы не перегрелось токоограничивающее сопротивление R1.

Чешские стабилитроны 1NZ70 можно заменить отечественными аналогами Д815А, диоды V1 и V5 - любыми маломощными кремниевыми, например одним из самых распространенных Д226.

Индикатор напряжения на одном светодиоде

Работоспособность схемы гарантируется в диапазоне от 3 до 30 вольт. В начальный момент времени, когда на входных клеммах появляется контролируемый уровень, через сопротивления R1-R4, светодиод и резистор R5 начинает идти ток. Он вызывает падение напряжения на токовом датчике R5. Как только величина этого падения увеличится для достаточного для открывания биполярного транзистора VT1, последний откроется, и часть тока будет проходить уже через него. Этот ток создаст еще большее падение на сопротивлениях R1-R4 поддерживая постоянным напряжение на плюсе светодиода не зависимо от величины на входе. При 30 вольтах, ток, течет через сопротивления R1…R4, может достигать номинала в ста миллиампер.

Учитывая величину тока и номинал падения на этих сопротивлениях, пришлось использовать четыре резистора, а не один. В роли транзистора VT1 можно взять КТ603А, имеющий постоянный ток коллектора около 300мА и рассеиваемую мощность 0,5 Вт. Можно также использовать КТ815, но с маленьким теплоотводом.

Индикатор постоянного и переменного напряжения на светодиодах

С помощью этого пробника можно проверить наличие напряжения, определить его характер (постоянное или переменное), а также прозвонить цепи на исправность. Светодиод HL2 говорит о наличие на входе (вилки ХР1 и ХР2) постоянного напряжения определенной полярности. Если на вилку ХР1 поступает плюс, а на ХР2 - минус, то через токоограничительное сопротивление R2,диод VD2, стабилитрон VD3 и собственно сам светодиод протекает ток, поэтому HL2 будет гореть. Причем его яркость свечения зависит от уровня входного напряжения. При обратной полярности он гореть не будет.

Светодиод HL1 говорит о наличие на входе пробника переменного напряжения. Он подсоединен через ограничивающие протекающий ток конденсатор С1 () и резистор R3, диод VD1 - который защищает светодиод от отрицательной полуволны переменного напряжения. Одновременно со светодиодом HL1 будет гореть и HL2. Сопротивление R1 предназначено для разрядки емкости С1. Минимальный уровень напряжения при котором начинает гореть светодиод - 8 В.

В роли источника питания для "прозвонки" соединительных проводов использован С2 большой емкости. Перед проведением проверки его требуется зарядить подключив к сети 220 вольт на пятнадцать минут. Ионистор заряжается через компоненты R2, VD2, HL2, напряжение на нем ограничевается стабилитроном VD3. После этого вход пробника подсоединяют к проверяемой цепи и нажимают SB1. Если провод хороший, через него, контакты кнопки, светодиод HL3, R4, R5 и плавкую вставку FU1 следует ток и HL3 начинает гореть. Запаса энергии в ионисторе хватит минут на 20 работы.

Частенько в радиолюбительской практике при применении различных самодельных источников питания и зарядных устройств появляется необходимость в определении полярности на их выходе. Конечно, это легко сделать мультиметром, но если под рукой находится устройство для определения полярности, то определить «плюс» или «минус» можно гораздо быстрее, к тому же измерительное устройство в первом варианте даже не требует своего источника питания и в любой момент готово к работе.

При конструировании самодельных источников питания возникает необходимость в индикации выходного напряжения. Если выходное напряжение блока питания фиксированное, то все выглядит очень просто. Ставится светодиод и гасящий резистор, с помощью которого регулируется яркость свечения последнего. А как быть, если напряжение на выходе источника питания изменяется, например, от 3… 30 вольт.

Самое простое решение этой задачи, это стабилизировать рабочий ток светодиода. Схема стабилизатора тока проходящего через светодиод показана на рисунке 1. В данной схеме датчиком тока является резистор R5. При его номинале 62 Ома протекающий стабильный ток будет находиться на уровне, примерно 10ма. Во многих случаях такого тока вполне достаточно.

Работоспособность схемы сохраняется при напряжении от 3 до 30 вольт. Работает схема следующим образом. В первый момент, когда на входных клеммах появляется контролируемое напряжение, через резисторы R1…R4, светодиод и резистор R5 начинает течь ток. Этот ток вызывает падение напряжения на датчике тока R5. Как только величина этого напряжения возрастет до напряжения необходимого для открывания транзистора VT1, последний начнет открываться, и часть тока будет течь уже через него. В свою очередь этот ток будет создавать еще большее падение напряжения на резисторах R1...R4 поддерживая постоянным напряжение на аноде светодиода не зависимо от величины входного напряжения. При напряжении на входе индикатора равного 30 вольтам, ток, протекающий через резисторы R1…R4, может достигать ста миллиампер. Учитывая величину такого тока и падения напряжения на этих резисторах, поэтому и пришлось применить четыре резистора, а не один. Давайте прикинем мощность, выделяемую на этих резисторах. И так, как я уже писал, ток, протекающий через светодиод равен примерно 10ма. При таком токе на резисторе R5 упадет напряжение, примерно, U = I?R = 0,01?62 = 0,62В. Падение напряжения на светодиодах разных марок отличается друг от друга, но возьмем приблизительно 2,5 вольта. Значит, на светодиоде и датчике тока R5 в сумме упадет 2,5 + 0,62 = 3,12В. Как было написано выше, это напряжение будет поддерживаться на одном уровне. Значит, остальное напряжение будет падать как раз на резисторах R1…R4. Т.о. при напряжении на входе 30В на них должно падать 30 — 3,12 ?27В. Мощность при этом будет равна P=I?U = 0,1A?27B = 2,7Вт. Расчет приблизительный, но все равно лучше будет, если уменьшить входное напряжение или увеличить мощность гасящих резисторов.
В качестве транзистора VT1 можно применить

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.

Назначение элементов и принцип работы схемы

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

1. Параллельно контакту выключателя включается цепочка, состоящая из гасящего резистора, светодиода и простого кремниевого диода.
2. При разомкнутом выключателе электрический ток протекает через гасящий (токоограничивающий) резистор, включенные встречно-параллельно светодиоды и лампу накаливания.
3. 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

• 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.

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.

Проверка постоянного напряжения

Рассмотренная нами схема индикатора может применяться не только в цепях переменного, но и в цепях постоянного тока. В случае если мы прикоснемся к «плюсу» щупом, присоединенным к аноду светодиода, а другим щупом будем касаться «минуса» электроустановки, индикатор будет светиться. При противоположном подключении указателя LED «не загорится». Таким образом, мы не только сможем проверить наличие напряжения, но и определим полярность источника.

Простейшая схема индикатора напряжения на светодиодах может быть улучшена. Для этого в нее нужно внести одно изменение: заменить кремниевый диод на светодиод. После этой замены у индикатора, подключенного к переменному напряжению, будут светиться оба светодиода одновременно. При проверке наличия постоянного напряжения будет светиться один из светодиодов. Какой из LED будет светиться, зависит от полярности подключения индикатора.

Если индикатор может светиться разными цветами, то по умолчанию зеленые светодиоды означают нормальный режим работы, например правильную полярность.

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:

1. При подаче логической единицы на вход пробника открывается транзистор VT1 и загорается красный светодиод. При этом VT2 оказывается запертым и зеленый светодиод не горит.
2. 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.

Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде

Кроме простых светодиодов, промышленность выпускает светодиодные сборки, состоящие из двух и более приборов. Двухцветные светодиодные излучатели могут иметь 2 или 3 вывода. В сборках с тремя выводами катоды светодиодов соединены вместе, а аноды диодов имеют отдельные выводы. В случае с двумя выводами светодиоды соединены встречно-параллельно. Двухвыводные LED можно применить в индикаторе напряжения, а светодиоды с тремя выводами- в логическом пробнике.

Вариант для автомобиля

Раньше в различных «контрольках» автоэлектриков в качестве индикатора применялась маломощная лампочка 12 Вольт. С ее помощью осуществлялась проверка напряжения в различных частях бортовой сети автомобиля. Сейчас в большинстве промышленных и самодельных индикаторов 12 В используются светодиоды.

Конструкция таких приборов практически ничем не отличается от первого рассмотренного индикатора. Чтобы переделать первый указатель на 12 В, нужно исключить простой диод или заменить его на двухцветный LED. Гасящий резистор при 12 В должен иметь сопротивление 680 Ом.

Так выглядит применение светодиодов в индикаторах различного назначения. Однако на основе LED можно сделать множество других устройств, которые будет отличать простота, экономия и надежность. Индикаторные и сверхъяркие светодиоды можно применить для освещения или подсветки разных объектов. Используя LED в качестве источника опорного напряжения, можно построить параметрический стабилизатор напряжения.

Его еще называют «индикатор » , «фазомер » и нередко , но сути это не меняет. Прежде чем решить, нужен нам такой прибор или нет, давайте чуть отвлечемся и . Нам известно, что величина его – 220 В и ток, если подключить к розетке какую-либо нагрузку, потечет переменный. Нам даже известна его частота – 50 Гц. То есть напряжение в розетке меняет полярность, а ток (конечно, при подключенном потребителе) направление 50 раз в секунду.

Но есть еще одна особенность, которая присуща такому виду напряжения. В целях безопасности и для решения некоторых других задач один провод трансформатора или генератора, вырабатывающего промышленное или «бытовое» напряжение соединяют с землей в буквальном смысле. Таким образом на одном проводнике будет нулевой потенциал (относительно земли, конечно), а на другом напряжение будет колебаться в пределах от – 220 В до +220 В. В результате свойства переменного тока останутся без изменений, но «драться» будет только этот самый второй провод, который принято называть фазным (если, конечно, за него взяться, стоя на земле). За другой можно смело взяться голыми руками и ничего с нами не случится.

Как определить, какой провод в розетке «фазный», а какой «нулевой»? Вот для этого и служит указатель напряжения, который совсем несложно построить самому. Взглянем на схему ниже. Обычная неоновая индикаторная лампочка и резистор сопротивлением 1 МОм. Если включить эту схему в розетку, то через лампу потечет ток в районе 0.2 мА, которого будет достаточно, чтобы она засветилась.

Теперь подключим к розетке только точку «А», а за точку «Б» возьмемся рукой. Если к точке «А» подключена «фаза», то ток через резистор, лампу и… наше тело потечет в землю. Лампочка засветится, но мы ничего не почувствуем – такой ток для нашего организма безопасен. Если мы точкой «А» попали на «ноль», то лампа, естественно, светиться не будет. Осталось оформить схему в удобный корпус и наш указатель напряжения готов.

В промышленных конструкциях, которые вы наверняка видели не раз, схема располагается в прозрачной ручке «отвертки». Точка «А» подключена к жалу «ответрки», точка «Б» — к колечку на противоположном конце.

Во время работы нужно взяться пальцами за колечко, а жалом коснуться проводника. Если лампочка не засветилась (это видно сквозь стекло ручки), то опасного напряжения нет. Если светится – прикосновение рукой к такому проводу опасно для жизни.

Для чего нужны указатели напряжения? Для того и нужны – указывать нам, можно ли касаться проводов при работах с проводкой или нет. Этот прибор является обязательным атрибутом любого электрика. Даже если вы выкрутили пробки или отключили рубильник, прежде чем, скажем, чинить розетку или выключатель, нужно ОБЯЗАТЕЛЬНО убедиться в отсутствии напряжения, используя указатель.

Ну и кратко о деталях. В качестве R1 в целях безопасности (во избежание электрического пробоя высоким напряжением) нужно использовать два резистора номиналом по 510 кОм каждый, соеденив их последовательно. На месте HL1 будет работать любая газоразрядная индикаторная лампа, можно даже использовать лампу от стартера, запускающего люминесцентные лампы-трубки.

Все соединения нужно сделать максимально надежно – от надежности устройства будет зависеть жизнь электрика. Конструкцию можно разместить в любом подходящем корпусе. К примеру, прозрачной авторучке или фломастере с вырезанным под лампу окном (ее свечение должно быть хорошо видно).

Возьмите за правило — прежде чем проверить наличие напряжения на проводе, убедитесь в исправноси индикатора, «вставив» его в ближайшую розетку!