DIY一个12V的电压指示灯

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，假设此时最高电流流过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的最小值，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最小值为450Ω，同理求得R 3最小值为700Ω，R 4最小值为950Ω。

那怎么求最大值呢？假设刚好最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，举个最简单的例子，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威廉希尔官方网站 ，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。

　审核编辑：汤梓红