這次給大家分享一個簡易電壓指示燈制作方法,簡單到就用到電阻和LED燈兩種元件,這次以一個12 V的電壓指示燈為例,來說一下這個指示燈的原理,設計方法之類的,其實如果這個學會了,自己就可以設計出更高電壓的指示燈,例如24 V電壓指示燈,48 V電壓指示燈等。 ![]() 這個12 V的電壓指示燈原理圖就是下面這個,至于4個電阻元件的參數(shù),我們可以計算一下。先來看看從A點電壓至E點電壓有什么特點,如果仔細觀察的話會發(fā)現(xiàn),每相鄰兩個點的電壓相差一個LED燈的壓降,如果LED燈的壓降已知的話,那么A B C D這四個點的電壓就可以求出,當然由于E點連接電源的負極,電壓可認為是0 V。 ![]() 如果不清楚LED燈的壓降也沒關系,畢竟不同種類的LED燈壓降都會有所區(qū)別,我們可以使用數(shù)字萬用表上的二極管檔,這個檔位可以測量出二極管包括LED燈的導通壓降,例如下圖中測得的這個發(fā)白光的LED燈壓降為2.58 V,為了便于計算,這里取2.5 V。 ![]() 再把這個原理圖拿過來,知道了LED燈的導通壓降,就很容易求出D點電壓為2.5 V,C點電壓5 V,B點電壓7.5 V,A點電壓10 V。下一個需要知道的參數(shù)就是LED燈的正常工作電流,假設LED燈的工作電流范圍在1-35 ma,電流越大LED燈越亮,但是由于當輸入電壓為12 V時,4個LED燈的電流并不相同,假設此時最高電流流過LED 1為5 ma,流過LED 2為15 ma,流過LED 3為25 ma,流過LED 4為35 ma。 ![]() F點的電壓實際上是電源正極的電壓,如果滿電電壓12 V,那么電阻R 1的壓降就是2 V,又知道流過R 1的電流為5 ma,因此可以計算出R 1的阻值為400Ω,除了計算R 1的阻值,還得算一下R 2,R 3,R 4的最小值,如果流過LED 2電流為15 ma,則流過R 2電流就是10 ma,由于B點電壓為7.5 V,因此可以算出R 2最小值為450Ω,同理求得R 3最小值為700Ω,R 4最小值為950Ω。 那怎么求最大值呢?假設剛好最后一個燈亮時代表電源電壓為4 V,LED 4的壓降為2.5 V,則電流為1 ma時對應電阻R 4為1500Ω;假設剛好LED 3和LED 4兩個燈亮時代表電源電壓為6 V,C點的電壓為5 V,則電流為1 ma時對應電阻R 3為1000Ω;假設剛好LED 2、LED 3和LED 4三個燈亮時代表電源電壓為9 V,B點的電壓為7.5 V,則電流為1 ma時對應電阻R 2為1500Ω。 ![]() 根據(jù)上面的計算結果,可以取電阻R 1為400Ω,電阻R 2為1 kΩ,電阻R 3為820Ω,電阻R 4為1.2 kΩ。 理論上是這樣,實際做出來的效果可能和理論值有些差別,因為參數(shù)選擇上和實際值可能有些差別,舉個最簡單的例子,那個LED燈的電壓這里取2.5 V,這也是為了便于計算一種取值,實際上可能比2.5 V大,這樣根據(jù)上面給出的參數(shù)算出的結果就會偏大。 下圖這個實際測試的電路,從圖中可以看到萬用表顯示輸入電壓為8 V多,指示燈有兩個全亮(代表6 V),一個光較弱(代表2 V多)。 ![]() 如果是24 V電源或者更高48 V該怎么設計呢?一開始也說了,設計方法是一樣的,如果想偷懶可以用4個LED燈顯示,計算方法一樣,就是把輸入電壓改下就可以了,如果想做的精確一下,可以把4個LED燈增加到8個,計算方法還是我們上面說的。 |
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