Cómo encender un LED cuando un voltaje alcanza un determinado punto

Question

Digamos que necesito un LED que indique cuando una tensión continua alcanza los 5 voltios o más. No quiero que el LED sea tenue cuando está en 4,5 o algo así. Sólo quiero que sea brillante a 5, 0 brillante en cualquier cosa por debajo de 5. ¿Hay alguna manera de hacer esto con componentes discretos (sin circuitos integrados, sólo resistencias, condensadores, transistores, etc.)? No necesito que la entrada tenga la misma fuente de alimentación que el medidor.

Answer 1

Para reducir el intervalo de tensión en el que se enciende el LED, puedes utilizar un transistor para crear una ganancia de tensión que impulse un segundo transistor que conduzca la corriente hacia el LED.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Resultados de la simulación, en la que la entrada pasa de 0 V a 8 V durante un segundo:

Tensión de entrada:

Corriente LED:

El LED pasa de cero a totalmente encendido en un rango de unos 80 mV.

El diodo zener D1 polariza la entrada para que el encendido se produzca a unos 5V.

Tenga en cuenta que sólo se requieren unos 150 microamperios de corriente a través de R1 para desarrollar 0,7V a través de la unión EB de Q2. Esa pequeña cantidad de corriente no requiere que la unión BE de Q1 esté completamente encendida. Esta es la razón por la que el valor Zener no se basa en 5V - 0,7V. De la simulación, la transición se produce entre 5,12V y 5,2V, y no a partir de 5,3V como el modelo de unión aproximada sugeriría. Valores más altos de R1 no mejoran significativamente el voltaje superior de 5,2V, pero degradan el voltaje de encendido suave. El siguiente modelo Zener inferior disponible en el simulador es una unidad de 4,3V, lo que lleva a un encendido que no llega a los 5V. Aumentar la tensión a 5V requiere valores más bajos de R1, lo que hace que Q1 consuma tanta corriente como Q2.

Answer 2

No lo he probado, pero debería funcionar. El SCR se bloquea cuando su corriente de puerta excede un cierto valor. Observa que el LED no se apagará a menos que V(much) se interrumpa.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

El dimensionamiento depende mucho del tiristor, eso se lo dejamos al lector.

Answer 3

Yo utilizaría un comparador, que por supuesto es un amplificador operacional. Puedes conseguir un paquete cuádruple como el LM339 para hacer 4 a la vez. Resistencias o diodos zener pueden establecer diferentes voltajes.