Светодиод как индикатор сетевого напряжения?

Индикаторы сети 220В на светодиодах, замена индикаторным неонкам

Принципиальные схемы простых индикаторов наличия сети 220В на светодиодах, меняем старые неоновые индикаторные лампы на светодиоды. В электрооборудовании повсеместно применяются индикаторные неоновые лампы для индикации включения аппаратуры.

В большинстве случаев схема как на рисунке 1. То есть, неоновая лампа через резистор сопротивлением 150-200 киолом подключается к сети переменного тока. Порог пробоя неоновой лампы ниже 220V, потому она легко пробивается и светится. А резистор ограничивает ток через неё, чтобы она не взорвалась от превышения тока.

Бывают и неоновые лампы со встроенными токоограничительными резисторами, в таких схемах кажется как будто неоновая лампа включена в сеть без резистора. На самом деле резистор спрятан в её цоколе или в её проволочном выводе.

Недостаток неоновых индикаторных ламп в слабом свечении и только розовом цвете свечения, ну и еще в том что это стекло. Плюс, неоновые лампы сейчас в продаже встречаются реже светодиодов. Понятно, что есть соблазн сделать аналогичный индикатор включения, но на светодиоде, тем более светодиоды бывают разных цветов и значительно более яркие чем «неонки», ну и нет стекла.

Но, светодиод низковольтный прибор. Прямое напряжение обычно не более ЗV, да и обратное тоже весьма низкое. Даже если светодиодом заменить неоновую лампу, он выйдет из строя за счет превышения обратного напряжения при отрицательной полуволне сетевого напряжения.

Рис. 1. Типовая схема подключения неоновой лампы к сети 220В.

Впрочем, есть двухцветные двухвыводные светодиоды. В корпусе такого светодиода есть два разноцветных светодиода, включенных встречно-параллельно. Такой светодиод можно подключить практически так же, как неоновую лампу (рис.2), только резистор взять сопротивлением поменьше, потому что для хорошей яркости через светодиод должен протекать ток больше чем через неоновую лампу.

Рис. 2. Схема индикатора сети 220В на двухцветном светодиоде.

В этой схеме одна половина двухцветного светодиода HL1 работает на одной полуволне, а вторая — на другой полуволне сетевого напряжения. В результате обратное напряжение на светодиоде не превышает прямого. Единственный недостаток — цвет. Он желтый. Потому что обычно два цвета — красный и зеленый, но горят они почти одновременно, потому зрительно выглядит как желтый цвет.

Резистор R1 в схеме на рисунке 2 сопротивлением ниже, чем с неоновой лампой, и на нем выделяется больше тепловой мощности. Полностью избавится от паразитной тепловой мощности можно, если заменить резистор конденсатором (рис. 3). Прямой ток через светодиод ограничивается реактивным емкостным сопротивлением конденсатора, а на нем тепло не выделяется.

Рис. 3. Схема индикатора сети 220В на двухцветном светодиоде и конденсаторе.

На рисунках 4 и 5 показана схема индикатора включения на двух светодиодах, включенных встречно-параллельно. Это почти то же, что на рис. 3 и 4, но светодиоды отдельные для каждого полупериода сетевого напряжения. Светодиоды могут быть как одного цвета, так и разного.

Рис. 4. Схема индикатора сети 220В с двумя светодиодами.

Рис. 5. Схема индикатора сети 220В с двумя светодиодами и конденсатором.

Но, если нужен только один светодиод, -второй можно заменить обычным диодом, например, 1N4148 (рис.6 и 7). И нет ничего страшного в том, что этот светодиод не рассчитан на напряжение электросети. Потому что обратное напряжение на нем не превысит прямого напряжения светодиода.

Рис. 6. Схема индикатора сети 220В со светодиодом и диодом.

Рис. 2. Схема индикатора сети 220В с одним светодиодом и конденсатором.

В схемах испытывались светодиоды, двухцветные типа L-53SRGW и одно-цветные типа АЛ307. Конечно же можно применить и любые другие аналогичные индикаторные светодиоды. Резисторы и конденсаторы так же могут быть других величин, — все зависит от того, какую силу тока нужно пустить через светодиод.

Андронов В. РК-2017-02.

  • PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
  • Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
  • Проекты с открытым исходным кодом — доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!

  • Простой термостабилизатор с применением микросхемы и тиристора КУ201
  • Защитное устройство для приборов которые питаются от сети 220В
  • Два экономных выключателя освещения, схемы и описание
  • Регулятор мощности на симисторе ТС132-63 (220В)

Схемы с балластными конденсаторами очень не рекомендую. В момент включения происходит бросок тока, диоды очень часто при этом горят. Проверено на практике.

Хорошо, тогда как быть с конденсатором в цепи первичной обмотки? — Обмотка не сгорит при резонансе? А если включить конденсатор параллельно первичной обмотке (как это сделано в некоторых моделях телевизоров)? — Как рассчитать обмотку в этом случае?

Как сделать индикатор напряжения на светодиодах для сети 220В

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.

  1. Индикатор переменного напряжения 220 В
  2. Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В
  3. Автомобильный индикатор напряжения
  4. 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.

  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.

Читайте также  Датчик движения для включения света уличный

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.

Индикатор сети 220 вольт

Это самый простой и самый надежный индикатор сети который мне приходилось делать.

Раньше, чтобы вставить индикатор сети 220 в какой-либо прибор надо было мотать отдельную катушку на трансформатор или сооружать целую схему из диодов и конденсаторов, пока мне не попалась эта супер простая схема. На фото видно, что светодиод включён в розетку через резистор — краткость сестра таланта 🙂

Индикаторы сети часто используют для подсветки комнатных выключателей освещения в темное время суток. В качестве индикатора использовали неоновую лампу и резистор, эти лампы громоздки и к тому же мигают и иногда перегорают. Теперь вместо неоновых ламп можно использовать светодиод один или несколько. Я дома сделал подсветку выключателей с помощью четырёх светодиодов и одного резистора, все детали легко уместились по периметру крышки выключателя.

Схема устройства очень проста, полярность светодиода можно не учитывать. Постоянный резистор сопротивлением 100 кОм и мощностью не менее 0.5 Вт.

В своей схеме на фото я использовал резистор мощностью 2 Вт. потому, как он просто оказался под рукой. А вообще у меня есть целая гирлянда из 20 светодиодов и одного резистора 0.5 Вт. всё это работает от сети 220 в. и при этом резистор ни чуть не греется.

КОММЕНТАРИИ

Скажите уважаемый, а эта схема устойчива к колебаниям напряжения? Резистор вроде как чуствителен к скачкам напряжения, не поплавится если что?

Да нет, всё будет нормально! У меня дома гирлянда из 20 светодиодов на одном резисторе висит, для уверенности можно двухватник поставить и то это для одного светодиода будет много.

Вот буквально вчера вашу идею спаял, диод горел секунд 10, второй вобще не засветился, умер тихо :)) думаю может резистор не 100к взять а 150? Резистор был 2 ватт. Что я сделал не так? Признаюсь это мой первй в жизни опыт в сфере электроники, поэтому не судите строго.

Извиняюсь, всё отлично! Диоды скорее всего подобрал не те. Спасибо за идею!

Этой схемой пользуюсь уже лет 15, только резистор использую в пределах 240-300кОм, мощностью 0,125вт. Насчет светодиодов — действительно встречаются некоторые аномалии, так например синего свечения дохнет в 90% случаев. Причина: величина «обратного» напряжения. Для большей надежности рекомендую последовательно со светодиодом включить обычный диод (например КД522, ка один из самых маленьких 4мм в длину и 2мм в диаметре)

на самом деле пробой светодиода в такой схеме гарантирован практически на 100%, вопрос времени. для того чтобы этого избежать нужно паралельно светодиоду включить в обратной полярности другой диод или светодиод. в этом случае обратное напряжение всегда буддет не больше прямого напряжения на шунтирующем полупроводнике.

резистор нужно брать 180-250кОм

Все работает. 100к резистор на 1 Вт и красный светодиод 5мм.

Резистор 100-200к, кремнивый диод параллельно «на встречу» светодиоду, и всё будет хорошо.

дайте полное описание резистора

Резистор 100К любой, но мощностью не менее 0.5Вт.
А вот светодиоды работают не все. Лучше использовать из серии АЛС.

я собирал светодиод и сопротивление проработал год и вышло из строя с диодом надёжнее но зависит от качества светодиода у меня промышленная схема в кнопке звонка индикация стоит пять лет проработало и всё теперь только в полной темноте лишь заметно еле еле

Соединяю последовательно: резистор 1ком.(0,25вт),светодиод АЛ307А и керамический конденсатор типа КМ на 0,1мкФ х 400 вольт. Параллельно светодиоду паяю диод КД522В в обратном направлении и все прекрасно работает в розетке для стиральной машины уже 5 лет. Все детали имеют комнатную температуру.

как подключить миниатюрную лампочку от китайской гирлянды к 220 в
без адаптера
Просто резистор в 220 -не светит

Около 20-ти лет использую данную схему, на всех семи квартирных выключателях, только резисторы брал 180-220кОм(какие под рукой были), мощностью 0,5Вт. Светодиоды использовал еще Советские — АЛ307, из старых запасов, большинство б/у. За все это время, только пару «светлячков» поменял(один лет 7 назад, другой неделю назад «наелся»).

Это индикатор напряжения, а не индикатор нагрузки. Если нагрузка сгорит, светодиод все равно будет гореть.

нада диод в параллельно впаять. типа кд522

Имеет ли значение в этой схеме, куда фазу подключать, а куда ноль?

Андрей, разницы нет где фаза. Тут главное диоды правильные, современные китайские не работают в этой схеме.

Когда я учился в школе (90-е годы), журналы ЮТ были моими настольными книгами.

Как сделать индикацию наличия сетевого напряжения — разбираем суть

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.

Типы измерительных устройств

Для работы с низковольтными электрическими сетями (до 1 кВ) пользуются двумя типами индикаторов:

  • однополюсными, показывающими прохождение емкостного тока;
  • двухполюсными, подающими световой сигнал при прохождении через них активного тока.

У каждого типа этих приборов есть свои особенности.

Схемы индикатора напряжения своими руками

Основная функция индикатора напряжения в быту – определить целостность электросети. Для радиолюбителя важна возможность определить параметры и прозвонить даже неработающие электроприборы. Своими руками можно сделать только первый тип индикаторов. Опытный радиолюбитель может сделать 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 все параметры сразу, так как выполняет функции вольтметра, амперметра и омметра. Им можно определить емкость конденсаторов, проверять транзисторы и диоды. Такой прибор сделать нельзя, его нужно купить.

Однополюсные измерительные приборы

В схему однополюсного индикатора входит сигнальная неоновая лампа и резистор. Элементы помещены в диэлектрический прозрачный корпус с выступающим контактом (жалом). На другом конце этот индикатор фазы оснащен плоским контактом на головке. Внешним видом он напоминает отвертку, поэтому прибор так и называется – отвертка индикаторная.

Важно! Проводя работы с сетями высокого напряжения, перед тем, как найти фазу и ноль, следует позаботиться о соблюдении техники безопасности!

Рекомендуется перед применением индикатора провести его испытание, притрагиваясь контактом-жалом к электрическому проводнику, который точно находится под током. Если в отвертке-тестере используются батарейки, проверяют ее, прикоснувшись одновременно и к контакту-жалу, и к пластинке на ее головке. Тестерная отвертка может использоваться при напряжении сети не более 1000 В! Используемые в ней элементы просто не рассчитаны на более высокое напряжение. При использовании категорически запрещается прикасаться пальцами к жалу индикатора! Жало – это, по сути, оголенный проводник, если дотронуться им до контакта, находящегося под напряжением, и одновременно прикоснуться к нему пальцем, ударит током! Поэтому при работе держать отвертку разрешается только за рукоятку!

Пользоваться отверткой просто. Для того, чтобы проверить наличие напряжения в цепи, нужно прикоснуться пальцем к контакту на головке указателя, а жалом к оголенному проводнику или токоведущей части оборудования. Если они под напряжением «неонка» начнет светиться.

Общее устройство и принцип работы

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

В быту используются переносные приборы для индикации, в том числе мультиметры. Основное предназначение – определение наличия/отсутствия тока и разности значений напряжения. Вольтаж зависит от типа прибора, по конструкции индикаторы бывают одно- и двухполюсные. При первом варианте 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:

  • определить ноль и фазу;
  • вольтаж на предохранительном оборудовании.

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

Однополюсные тестеры-отвертки делятся на:

  • пассивные;
  • с дополнительными функциями;
  • с расширенным функционалом.

Пассивный тестер используется для определения наличия напряжения в электрооборудовании и проводке. Для контакта используется плоская отвертка, сопротивление создает схема в ручке. Светодиод загорается при прикосновении к детали, по которой течет ток.

Преимущества пассивной отвертки:

  • простая конструкция;
  • не требуется источник питания;
  • не требуются специальные знания.

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

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

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

Индикаторы с расширенным функционалом цифровые. Сделать что-то подобное самостоятельно невозможно.

Большинство двухконтактных индикаторов профессиональные. По функционалу они почти не отличаются от одноконтактных. Эти приборы оснащены двумя щупами, на концах которых острые штыри. В процессе тестирования можно узнать значение напряжения (параметр отображается на экране).

Читайте также  Как рассчитать толщину намотки?

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.

Как определить фазу

Изучив прилагаемую к устройству инструкцию, можно легко понять, как определить фазу и ноль индикаторной отверткой. Для этого к любому из двух проверяемых проводов, нужно прикоснуться контактом-жалом отвертки, замкнув пальцем пластинку на ее рукоятке. Если неоновая лампочка загорелась, значит, это фаза, соответственно другой провод – нуль.

Основные 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.

СветодиодыКак получают белый свет свечения светодиода

СветодиодыПринцип работы и схемы подключения двухцветных светодиодов

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.

Цифровые мультиметры

Большой популярностью среди профессионалов пользуются цифровые приборы, измеряющие напряжение — мультиметры. Этот универсальный прибор для электрика, он позволяет проверить сразу несколько характеристик электроцепи: напряжение, силу тока, сопротивление. Помимо звуковых и световых сигнализирующих элементов, устройство оснащено цифровым табло.

Дополнительно могут приобретаться специальные токоизмерительные клещи, позволяющие измерять силу тока без повреждения изоляции проводки. Некоторые модели оснащаются термодатчиком для проверки температуры электрооборудования – распределительных шкафов, рубильников, электродвигателей. Такими устройствами, как правило, пользуются те специалисты, которым по роду деятельности приходится бывать на подстанциях со сложным электрооборудованием.

Самодельные устройства

Индикатор напряжения является обязательным атрибутом в работе электрика. А что делать, когда в наличии не оказалось заводского тестера и необходимо проверить наличие напряжения в сети? Можно сделать пробник своими руками. Перед тем, как сделать индикатор напряжения, нужно еще раз повторить его схему. Контактное жало индикатора подключено к резистору, он нужен чтобы ограничивать ток, протекающий через тело человека, до безопасной величины, тот, в свою очередь, к неоновой лампочке, а она подключена к контактной пластине, которую замыкают пальцем во время работы.

В качестве элемента сопротивления для большей безопасности (чтобы избежать электрического удара при работе с высоким напряжением) рекомендуется применить или один резистор на 1 МОм или если такого нет, два резистора с номинальной величиной для каждого не менее 500 кОм, которые соединяются последовательно. В качестве светового элемента можно использовать любую газоразрядную индикаторную лампу, допускается даже использование неоновой лампы от стартера, который работает в комплекте с люминесцентными лампами-трубками.

Жалом может служить кусочек тонкой стальной проволоки или спицы. Для замыкающего контакта на рукоятке подойдет любая тонкая металлическая пластинка. Все эти элементы соединяются (спаиваются) в последовательности, описанной выше. Например, прозрачная авторучка или фломастер с тонкими стенками (можно прорезать отверстие в корпусе под лампу, если он непрозрачный). Зная, как работает индикаторная отвертка, вполне возможно сделать ее самому.

Если же проверить электрическую цепь на наличие напряжения нужно срочно, и нет времени возиться с паяльником и сложной конструкцией, можно применить еще более простой способ. Для него понадобится только лампочка от стартера и достаточно высокоомный резистор. К одному из контактов лампы прикручивается резистор и самодельный индикатор напряжения готов!

Достаточно лишь взяться за контакт резистора (другим контактом он прикручен к лампе), а свободный контакт лампы выступит в качестве жала данной самоделки. Им нужно дотронуться до проверяемого кабеля. Если провод находится под напряжением, лампочка загорится. Данный пробник подойдет в качестве временного средства, когда под рукой не окажется магазинного тестера.

Несколько вариантов схем как подключить светодиод к 220 вольтам (для световой индикации)

Порой возникает необходимость в подключении обычного, маломощного светодиода к переменному, сетевому напряжению 220 вольт в роли светового индикатора. Казалось бы нет ничего проще, чем взять и поставить последовательно светодиоду обычный резистор, который бы ограничивал силу тока в данной цепи. Но не все так просто. В этой статье давайте с вами рассмотрим наиболее распространенные варианты такого подключения, после чего можно будет выбрать наиболее лучшую схему с учетом имеющихся достоинств и недостатков.

Вариант №1 » последовательное включение светодиода и резистора.

Итак, первым вариантом все же будет схема, где последовательно к светодиоду подключается обычный резистор с нужным сопротивлением. Величину сопротивления можно вычислить по закону ома. Допустим у нас светодиод, рассчитанный на напряжение 3 вольта и потребляющий 9 миллиампер. Напряжение питания (220 В) разделится между резистором и светодиодом. Если на светодиоде осядет 3 вольта, то на резисторе осядет около 217 вольт. Ток в последовательных цепях во всех точках одинаковый (в нашем случае он будет равен 9 мА). И чтобы узнать сопротивление резистора мы 217 вольт делим на 9 миллиампер и получаем 24 ком (24000 ом).

Теоретически эта схема подключения светодиода к сети 220 вольт рабочая, но практически она скорее всего сгорит сразу при включении. Почему это так. Дело в том, что большинство обычных светодиодов рассчитаны на напряжение питания (при прямом своем включении, то есть плюс светодиода к плюсу источника питания и минус светодиода к минусу источника питания), где-то в пределах от 2,5 до 4,5 вольта. При прямом включении на светодиоде будет его рабочее напряжение (пусть 3 вольта), а излишек (217 вольт) осядет на резисторе. Обратное напряжение у светодиодов не такое уж и высокое (где-то около 30 вольт). И когда обратная полуволна переменного напряжения подается на светодиод, то светодиод просто выйдет из строя из-за слишком большого обратного напряжения, поданного на него. Напомню, что полупроводники при обратном включении имеют очень большое внутреннее сопротивление (гораздо большее чем стоящий в цепи резистор). Следовательно все сетевое напряжение осядет именно на светодиоде.

Вариант №2 » подключение светодиода с защитой от обратного напряжения.

В этом варианте схемы подключения индикаторного светодиода к сетевому напряжению 220 вольт имеется защита от чрезмерного высокого напряжения обратной полуволны, что подается на светодиод. То есть, в цепь добавлен обычный диод, который включен той же полярностью, что и светодиод. В итоге все излишнее высокое напряжение оседает на полупроводниках (при обратном включении питания, обратной полуволне переменного тока). Тот ток, что возникает в цепи при обратной полуволне настолько настолько мал, что его не хватает для пробиться светодиода при обратном его включении. Таким образом данная схема уже будет нормально работать. Хотя в этом варианте все же имеются свои недостатки, а именно будет достаточно сильно греться резистор. Его мощность должна быть не менее 2 Вт. Этот нагрев приводит к тому, что схема весьма не экономна, у нее низкий КПД. Помимо этого поскольку светодиод будет светить только при одной полуволне, то рабочая частота светодиода будет равна 25 Гц. Свечение светодиода при такой частоте будет восприниматься глазом с эффектом мерцания.

Вариант №3 » альтернативная схема подключения светодиода к 220 с защитой от обратного напряжения.

Эта схема похожа не предыдущую. Она также имеет защиту от чрезмерного напряжения обратной полуволны переменного напряжения. Если в первой схеме защитный диод стоял последовательно со светодиодом, то в данной схеме диод подключен параллельно, и имеет уже обратное включение относительно светодиоду. При одной полуволне переменного напряжения будет гореть индикаторный светодиод (на котором будет падение напряжения до рабочей величины светодиода), а при обратной полуволне диод будет находится в открытом состоянии и на нем также будет падение напряжения до величины (порядка 1 вольта) недостаточной для пробоя светодиода. Как и в предыдущей схеме недостатками будет значительный нагрев резистора и видимое мерцание светодиода, вдобавок эта схема будет больше потреблять электроэнергии из-за прямого включения диода.

Хотя вместо обычного диода можно поставить еще один светодиод.

Тогда в одну полуволну будет гореть один светодиод, ну а в обратную второй. Хотя в этом случае и будут светодиоды защищены от высокого обратного напряжения, но гореть каждый из них будет все равно с частотой 25 герц (будут оба мерцать).

Вариант №4 » лучшая схема с токоограничительным конденсатором, резистором и выпрямительным мостом.

Данный вариант схемы подключения индикаторного светодиода к сети 220 вольт считаю наиболее лучшим. Единственным недостатком (если можно так сказать) этой схемы является то, что в ней больше всего деталей. К достоинствам же можно отнести то, что в ней нет элементов, которые чрезмерно нагревались, поскольку стоит диодный мост, то светодиод работает с двумя полупериодами переменного напряжения, следовательно нет заметных для глаза мерцаний. Потребляет эта схема меньше всего электроэнергии (экономная).

Читайте также  Монтаж и эксплуатация измерительных приборов

Работает данная схема следующим образом. Вместо токоограничительного резистора (который был в предыдущих схемах на 24 кОм) стоит конденсатор, что исключает нагрев данного элемента. Этот конденсатор обязательно должен быть пленочного типа (не электролит) и рассчитан на напряжение не менее 250 вольт (лучше ставить на 400 вольт). Именно подбором его емкости можно регулировать величину силы тока в схеме. В таблице на рисунке приведены емкости конденсатора и соответствующие им токи. Параллельно конденсатору стоит резистор, задача которого сводится всего лишь к разряду конденсатора после отключения схемы от сети 220 вольт. Активной роли в самой схеме запитки индикаторного светодиода от 220 В он не принимает.

Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост, который из переменного тока делает постоянный. Подойдут любые диоды (готовый диодный мост), у которых максимальная сила тока будет больше тока, потребляемого самим индикаторным светодиодом. Ну и обратное напряжение этих диодов должно быть не менее 400 вольт. Можно поставить наиболее популярные диоды серии 1N4007. Они дешево стоят, малы по размерам, рассчитаны на ток до 1 ампера и обратное напряжение 1000 вольт.

В схеме есть еще один резистор, токоограничительный, но он нужен для ограничения тока, который возникает от случайных всплесков напряжения, идущие от самой сети 220 вольт. Допусти если кто-то по соседству использует мощные устройства, содержащие катушки (индуктивный элемент, способствующий кратковременным всплескам напряжения), то в сети образуется кратковременное увеличение сетевого напряжения. Конденсатор данный всплеск напряжения пропускает беспрепятственно. А поскольку величина тока этого всплеска достаточна для того, чтобы вывести из строя индикаторный светодиод в схеме предусмотрен токоограничительный резистор, защищающий схему от подобный перепадов напряжения в электрической сети. Этот резистор нагревается незначительно, в сравнении с резисторами в предыдущих схемах. Ну и сам индикаторный светодиод. Его вы выбираете уже сами, его яркость, цвет, размеры. После выбора светодиода подбирайте соответствующий конденсатор нужной емкости руководствуясь таблицей на рисунке.

Видео по этой теме:

P.S. Альтернативным вариантом электрической светодиодной подсветки может быть классическая схема подключения неоновой лампочки (параллельно которой ставится резистор где-то на 500кОм-2мОм). Если сравнивать по яркости, то все таки она больше у светодиодной подсветки, ну а если особая яркость не требуется, то вполне можно обойтись данным вариантом схемы на неоновой лампе.

Индикатор напряжения на светодиодах: схема, как сделать своими руками самодельный указатель напряжения в сети

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.

Общее устройство и принцип работы

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

В быту используются переносные приборы для индикации, в том числе мультиметры. Основное предназначение – определение наличия/отсутствия тока и разности значений напряжения. Вольтаж зависит от типа прибора, по конструкции индикаторы бывают одно- и двухполюсные. При первом варианте 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:

  • определить ноль и фазу;
  • вольтаж на пpeдoxpaнительном оборудовании.

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

Однополюсные тестеры-отвертки делятся на:

  • пассивные;
  • с дополнительными функциями;
  • с расширенным функционалом.

Пассивный тестер используется для определения наличия напряжения в электрооборудовании и проводке. Для контакта используется плоская отвертка, сопротивление создает схема в ручке. Светодиод загорается при прикосновении к детали, по которой течет ток.

Преимущества пассивной отвертки:

  • простая конструкция;
  • не требуется источник питания;
  • не требуются специальные знания.

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

Прибор с дополнительным функционалом можно использовать в двух режимах: бесконтактном и контактном. Определяется наличие напряжения, можно проверить провода, кабели, пpeдoxpaнители. Запитывается такой тестер от батареек. Ноль и фаза определяется так же, как с пассивной отверткой. При тестировании бесконтактным методом прибор держится, не касаясь нижней части. К проводнику подносится верхняя часть.

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

Индикаторы с расширенным функционалом цифровые. Сделать что-то подобное самостоятельно невозможно.

Большинство двухконтактных индикаторов профессиональные. По функционалу они почти не отличаются от одноконтактных. Эти приборы оснащены двумя щупами, на концах которых острые штыри. В процессе тестирования можно узнать значение напряжения (параметр отображается на экране). Читайте также Все о драйверах для светодиодных светильников

Схемы индикатора напряжения своими руками

Основная функция индикатора напряжения в быту – определить целостность электросети. Для радиолюбителя важна возможность определить параметры и прозвонить даже неработающие электроприборы. Своими руками можно сделать только первый тип индикаторов. Опытный радиолюбитель может сделать 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 все параметры сразу, так как выполняет функции вольтметра, амперметра и омметра. Им можно определить емкость конденсаторов, проверять транзисторы и диоды. Такой прибор сделать нельзя, его нужно купить.

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.

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.

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.

Основные 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.