经典的验电笔内部电路分析

qiushuicn · 发表于 2024-1-1 21:07:54

一、前言

这是一款在网络上销售的电子验电笔。它可以检测电路的通断，  比如这里使用手短接验电笔头与后面的金属笔帽，  内部的绿色 LED 便会点亮。使用它触碰插座里面的 220V 交流电火线，  验电笔内部的红色和绿色 LED 会同时点亮。相比于传统的氖泡验电笔，这款验电笔内部有一块小的电路。

▲ 图1.1.1  验电笔的操作
      拆开之后，可以看到它包括有电路、三节纽扣电池、金属弹簧和金属帽构成。内部是一个双面PCB电路板。电路板的一段连接验电笔金属杆，电路板另外一端连接电池两端。下面让我们分析一下它内部的电路原理。
二、原理分析

▲ 图1.2 验电笔内部电路板的正面和反面

      这是内部电路板的正面，  可以看到其中有四个 SOT32封装的三极管，两个发光二极管，一个稳压二极管以及三个电阻。反面没有电路。这是电路板正反面，  方便面绘制其中的电路。左边的两个三极管和红色的发光二极管，  是用于显示高压交流电的只是电路。  其中 M6 是 PNP 三极管，  L6 是NPN 三极管。它们构成达林顿电流放大电路。右边的两个三极管也是构成达林顿电流放大电路。此外还有一个稳压二极管，  通过 5.6MΩ 欧姆的电阻构成了验电笔的检测极。

      这是根据验电笔内部的电路绘制的电路图，它可以分为左右两部分，分别用于检测电路的通断以及高压交流电。一般情况下，如果手触碰验电笔帽对应的电路地线和验电笔头，相当于将R2左端通过一个电阻接地。这样就会给 T3 提供一个基极偏置电流。这个电流通过 T3, T4 进行电流放大之后，  点亮绿色的 LED。   对于右边电路。

▲ 图1.1 验电笔内部的电路图

       如果外部有高压交流电，  当它电压超过稳压二极管的击穿电压之后，  便给 T2 提供微弱的基极电流。这个电流经过 T1，T2 放大之后，便可以点亮红色LED。注意，这里只在外部高压电正半周点亮红色 LED，所以它的亮度较弱。另外，触碰交流电的时候，绿色的LED 也会点亮。
※ 总结 ※

本文对于一款电子验电笔内部的电路进行了分析。它使用三节纽扣电池供电，   可以检测高压交流电，也可以检测电路的通断。

▲ 图2.1  验电笔操作
本来来源 TsinghuaJoking卓晴老师
电子验电笔[1]
参考资料

[1]
电子验电笔: https://www.bilibili.com/video/BV1ho4y137Ln/?vd_source=018fb56143bdd99e9082b03b2d65a531

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