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这次给大家分享一个简易电压指示灯制作方法,简单到就用到电阻和led灯两种元件,这次以一个12 v的电压指示灯为例,来说一下这个指示灯的原理,设计方法之类的,其实如果这个学会了,自己就可以设计出更高电压的指示灯,例如24 v电压指示灯,48 v电压指示灯等。
这个12 v的电压指示灯原理图就是下面这个,至于4个电阻元件的参数,我们可以计算一下。先来看看从a点电压至e点电压有什么特点,如果仔细观察的话会发现,每相邻两个点的电压相差一个led灯的压降,如果led灯的压降已知的话,那么a b c d这四个点的电压就可以求出,当然由于e点连接电源的负极,电压可认为是0 v。
如果不清楚led灯的压降也没关系,毕竟不同种类的led灯压降都会有所区别,我们可以使用数字万用表上的二极管档,这个档位可以测量出二极管包括led灯的导通压降,例如下图中测得的这个发白光的led灯压降为2.58 v,为了便于计算,这里取2.5 v。
再把这个原理图拿过来,知道了led灯的导通压降,就很容易求出d点电压为2.5 v,c点电压5 v,b点电压7.5 v,a点电压10 v。下一个需要知道的参数就是led灯的正常工作电流,假设led灯的工作电流范围在1-35 ma,电流越大led灯越亮,但是由于当输入电压为12 v时,4个led灯的电流并不相同,假设此时 高电流流过led 1为5 ma,流过led 2为15 ma,流过led 3为25 ma,流过led 4为35 ma。
f点的电压实际上是电源正极的电压,如果满电电压12 v,那么电阻r 1的压降就是2 v,又知道流过r 1的电流为5 ma,因此可以计算出r 1的阻值为400ω,除了计算r 1的阻值,还得算一下r 2,r 3,r 4的 小值,如果流过led 2电流为15 ma,则流过r 2电流就是10 ma,由于b点电压为7.5 v,因此可以算出r 2 小值为450ω,同理求得r 3 小值为700ω,r 4 小值为950ω。
那怎么求 大值呢?假设刚好 后一个灯亮时代表电源电压为4 v,led 4的压降为2.5 v,则电流为1 ma时对应电阻r 4为1500ω;假设刚好led 3和led 4两个灯亮时代表电源电压为6 v,c点的电压为5 v,则电流为1 ma时对应电阻r 3为1000ω;假设刚好led 2、led 3和led 4三个灯亮时代表电源电压为9 v,b点的电压为7.5 v,则电流为1 ma时对应电阻r 2为1500ω。
根据上面的计算结果,可以取电阻r 1为400ω,电阻r 2为1 kω,电阻r 3为820ω,电阻r 4为1.2 kω。
理论上是这样,实际做出来的效果可能和理论值有些差别,因为参数选择上和实际值可能有些差别,举个 简单的例子,那个led灯的电压这里取2.5 v,这也是为了便于计算一种取值,实际上可能比2.5 v大,这样根据上面给出的参数算出的结果就会偏大。
下图这个实际测试的电路,从图中可以看到万用表显示输入电压为8 v多,指示灯有两个全亮(代表6 v),一个光较弱(代表2 v多)。
如果是24 v电源或者更高48 v该怎么设计呢?一开始也说了,设计方法是一样的,如果想偷懒可以用4个led灯显示,计算方法一样,就是把输入电压改下就可以了,如果想做的精确一下,可以把4个led灯增加到8个,计算方法还是我们上面说的。
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