Zuverlässigen LED-Spannungsanzeiger bauen: 4 einfache DIY-Projekte

LED-Spannungsanzeiger

Quelle: Wikimedia Commons

Ein LED-Spannungsanzeiger ist ein unverzichtbares Werkzeug, wenn Sie Messgeräte mit präzisen Ergebnissen bauen möchten.

Die Erstellung eines DIY-LED-Spannungsanzeigers oder die Integration in bestehende Projekte kann jedoch knifflig sein.

Deshalb haben wir diesen Artikel speziell für Sie erstellt.

Hier definieren wir den LED-Spannungspegel-Anzeigeschaltkreis und zeigen zahlreiche gefahrlose Spannungsprojekte, die Sie mit dem Gerät realisieren können.

Sind Sie bereit? Legen wir los.

Was ist ein LED-Spannungsanzeiger?

Digitaler Spannungsanzeiger

Quelle: Wikimedia Commons

Einfach gesagt: Ein LED-Spannungsanzeiger überwacht sowohl Gleich- als auch Wechselspannungspegel – mittels LED-Lichtern. Ideal zur Messung der Schwellenspannung eines elektronischen Geräts. Auch zur Überwachung konstanter Strompegel von Netzteilen oder Batterien geeignet.

Zudem lässt sich der Spannungswert eines skalierbaren LED-Pegelanzeigers in eine entsprechende Messgröße umrechnen.

Manchmal misst ein LED-Pegel-Temperaturanzeiger auch Temperatur und Strom – neben AC/DC-Spannungen. Die LED-Anzeige zeigt Spannungswerte und Spannungsvorhandensein. Einsetzbar bei diversen elektronischen Geräten.

4 DIY LED-Spannungsanzeiger-Projekte

Hier betrachten wir vier LED-Spannungsanzeiger-Projekte für zu Hause.

1. Einfacher Spannungspegelanzeiger mit Zener-Diode

Spannungsanzeiger mit Zener-Diode

Quelle: YouTube (Creative Commons)

Dieser Abschnitt zeigt den Bau eines Spannungspegelanzeigers mit Zener-Diode.

Eine Zener-Diode bricht durch, wenn das Gerät einen bestimmten Spannungspegel erreicht. Sie leitet Strom bei Sperrrichtung im Kreis. Die Durchbruchspannung der Zener-Diode ist für den fließenden Strom verantwortlich.

Benötigte Bauteile

• LED
• 220 Ω Widerstand
• 1N4733 5,1 V Zener-Diode

Schritte

1. Zener-Diode in Sperrrichtung an eine Spannungsquelle anschließen. Dann 220 Ω Widerstand einbauen – begrenzt Strom zur LED. Die Spannungsquelle versorgt die Platine.

2. Durch Austauschen verschiedener Dioden lassen sich diverse Spannungsschwellen realisieren.

3. Aufbau auf Lochrasterplatine löten, mit Pappe oder Klebeband schützen, LED-Lichter reduzieren (diffundieren).

4. Verschiedene Spannungswerte auf dem Anzeiger markieren – mit Marker auf Klebeband/Pappe.

2. Einfacher Ein-/Aus-Anzeiger mit zwei LEDs

Einfacher Ein-Aus-Spannungsanzeiger

Quelle: Research Gate

Der „Ein-Aus“-Batterieanzeiger ist ein sehr einfaches LED-Schaltprojekt für Einsteiger.

Benötigte Bauteile

• 2 LEDs
• 1000 µF Kondensator
• Umschalter (Ein-/Aus-Schalter)
• 9-Volt-Batterie

Schritte

1. Ein- und Ausschalter an 9-Volt-Batterie anschließen.

2. Zwei LEDs mit Widerstand und Kondensator an rechter bzw. linker Seite verbinden. „EIN“ drücken: Strom fließt sofort in den Kreis. LED2 aus, LED1 blinkt kurz an und aus. „AUS“ drücken: LED1 aus, LED2 blinkt kurz an und aus.

Beim Einschalten fließt Strom über Widerstand in LED1. Licht blinkt kurz, während Kondensator lädt. Voll geladen → LED1 aus. LED1 nichts passiert wegen Sperrspannung.

3. Batterie-Auto-Abschalt-/Pegelanzeiger für 12-Volt-Batterie

Batterie-Auto-Abschalt-Anzeiger

Quelle: Research Gate

Hier zeigen wir, wie man einen Batteriekapazitäts-Pegelanzeiger mit LM3914 IC baut. Zudem fügen wir eine wichtige Funktion zum aktuellen Batterielader hinzu: Abschalten der Ladespannung bei Vollladung.

Benötigte Bauteile

• Spannungsregler LM3914 (U1)

• 10 LED-Lichter

• 5 Widerstände

• 2 Kondensatoren

• 12 V DC Relais (J1)
• Voltmeter (P1)
• 1N4001 Diode (D1, D2)

• Eingang (CN1)
• Ladegerät (CN2)

Schritte

1. Schaltplan entwerfen. Hauptidee: Batteriepegel-Anzeiger-Design vor Bauteilkombination erstellen.

2. PCB-Design erstellen. Nach Schaltplan: PCB-Layout designen. Alternativ PCB vom renommierten Hersteller beziehen.

3. Alle Bauteile und Werkzeuge zusammenstellen. Benötigt: Lötzinn, Zange, Lötkolben, Multimeter – neben Bauteilen.

4. Alle Bauteile auf PCB bestücken – durch Löten. Auf korrekte Kerbrichtung des LM3914 IC achten. IC-Sockel empfohlen für einfachen Austausch bei Defekt.

5. Projekt finalisieren. 12 V Batterie anschließen. Kalibrierung an unterer/oberer Batteriespannungsgrenze über zwei einstellbare Widerstände. Last anschließen, Ladezustand prüfen, Pack bei Vollladung trennen.

Zusätzlich Relais an Batterielader anschließen: Bei Maximal-Ladung schaltet Versorgung ab. Exzellente Ladekontroll-Funktion für dieses Projekt.

4. LED-Netzspannungsanzeiger (AC) bauen

LED-Netzspannungsanzeiger (AC)

Quelle: Research Gate © Joni Welman Simatupang

Dieser Abschnitt beschreibt den Bau eines LED-Wechselspannungsanzeigers für 120 V oder 220 V Haushaltsnetz.

Benötigte Bauteile

• Transformator (0 – 6 V / 500 mA)
• Kondensator (1000 µF / 25 V)
• 1N4007 Diode (D1)
• Rote Diffus-LED (5 Stück, 5 mm)
• Widerstände (10 Stück, 1 kΩ ¼ Watt, CFR)
• Transistoren (5 Stück, BC547)
• Trimmpotentiometer (5 Stück, 47 kΩ Linear)
• 6" × 2" Universalplatine
• Zener-Dioden (5 Stück, 3 V / 400 mW)

Schritte

1. Schaltplan befolgen, alle Bauteile geordnet anordnen.

2. Transformator an Netz anschließen (löten). Sekundärausgang des Transformators an Minuspunkt der Schaltung anschließen.

3. Alligator-Clip/Kabel anlöten, Ende an 1N4007 Diode löten.

4. Alligator-Clip an 3-V-Ausgang des Transformators anschließen. P1 justieren, bis LED1 leuchtet.

5. Clip an 12, 9, 7,5 und 6 V des Transformators anschließen. Restliche P5, P4, P3, P2 für passende LEDs bei verschiedenen Spannungen justieren.

6. 6-V-Transformator in PCB einsetzen. Netz einschalten – drei LEDs leuchten.

Fazit

Mit den Informationen zu LED-Spannungsanzeigern können Sie Ihr DIY-Projekt realisieren. Wählen Sie eines der vier Projekte. Für Einsteiger oder Nachwuchsingenieure empfehlen wir den einfachen Ein-Aus-Batterieanzeiger mit zwei LEDs.

Vor Projektstart: Hochwertige Bauteile besorgen – besonders PCB und LEDs. Bei OurPCB fertigen wir robuste, zuverlässige PCBs und LEDs für Ihr LED-Spannungsanzeiger-Projekt.

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