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DIY一个12V的电压指示灯

pecron 来源:头条号电子两分钟 作者:头条号电子两分钟 2022-11-07 09:57 次阅读

分享一个简易电压指示灯制作方法,简单到就用到电阻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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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)。

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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

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原文标题:DIY 一个12 V的电压指示灯

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