Индикатор напряжения на светодиоде

     При конструировании самодельных источников питания возникает необходимость в индикации выходного напряжения. Если выходное напряжение блока питания фиксированное, то все выглядит очень просто. Ставится светодиод и гасящий резистор, с помощью которого регулируется яркость свечения последнего. А как быть, если напряжение на выходе источника питания изменяется, например, от 3… 30 вольт.

     Самое простое решение этой задачи, это стабилизировать рабочий ток светодиода. Схема стабилизатора тока проходящего через светодиод показана на рисунке 1. В данной схеме датчиком тока является резистор R5. При его номинале 62 Ома протекающий стабильный ток будет находиться на уровне, примерно 10ма. Во многих случаях такого тока вполне достаточно.

Работоспособность схемы сохраняется при напряжении от 3 до 30 вольт. Работает схема следующим образом. В первый момент, когда на входных клеммах появляется контролируемое напряжение, через резисторы R1…R4, светодиод и резистор R5 начинает течь ток. Этот ток вызывает падение напряжения на датчике тока R5. Как только величина этого напряжения возрастет до напряжения необходимого для открывания транзистора VT1, последний начнет открываться, и часть тока будет течь уже через него. В свою очередь этот ток будет создавать еще большее падение напряжения на резисторах R1...R4 поддерживая постоянным напряжение на аноде светодиода не зависимо от величины входного напряжения. При напряжении на входе индикатора равного 30 вольтам, ток, протекающий через резисторы R1…R4, может достигать ста миллиампер. Учитывая величину такого тока и падения напряжения на этих резисторах, поэтому и пришлось применить четыре резистора, а не один. Давайте прикинем мощность, выделяемую на этих резисторах. И так, как я уже писал, ток, протекающий через светодиод равен примерно 10ма. При таком токе на резисторе R5 упадет напряжение, примерно, U = I?R = 0,01?62 = 0,62В. Падение напряжения на светодиодах разных марок отличается друг от друга, но возьмем приблизительно 2,5 вольта. Значит, на светодиоде и датчике тока R5 в сумме упадет 2,5 + 0,62 = 3,12В. Как было написано выше, это напряжение будет поддерживаться на одном уровне. Значит, остальное напряжение будет падать как раз на резисторах R1…R4. Т.о. при напряжении на входе 30В на них должно падать 30 — 3,12 ?27В. Мощность при этом будет равна P=I?U = 0,1A?27B = 2,7Вт. Расчет приблизительный, но все равно лучше будет, если уменьшить входное напряжение или увеличить мощность гасящих резисторов.
В качестве транзистора VT1 можно применить КТ603А, имеющий постоянный ток коллектора = 300мА, постоянную рассеиваемую мощность 0,5 Вт и напряжение к-э = 30В. Можно попробовать КТ815 с маленьким теплоотводом.