經(jīng)典試電筆電路解析

01 驗(yàn)電筆

一、前言

這是一款在網(wǎng)絡(luò)上銷售的電子驗(yàn)電筆。 它可以檢測電路的通斷， 比如這里使用手短接驗(yàn)電筆頭與后面的金屬筆帽， 內(nèi)部的綠色 LED 便會(huì)點(diǎn)亮。?使用它觸碰插座里面的 220V 交流電火線， 驗(yàn)電筆內(nèi)部的紅色和綠色 LED 會(huì)同時(shí)點(diǎn)亮。?相比于傳統(tǒng)的氖泡驗(yàn)電筆， ?這款驗(yàn)電筆內(nèi)部有一塊小的電路。

▲ 圖1.1.1 驗(yàn)電筆的操作

拆開之后， 可以看到它包括有電路、 三節(jié)紐扣電池、金屬彈簧和金屬帽構(gòu)成。?內(nèi)部是一個(gè)雙面PCB電路板。?電路板的一段連接驗(yàn)電筆金屬桿， 電路板另外一端連接電池兩端。 下面讓我們分析一下它內(nèi)部的電路原理。

二、原理分析

▲ 圖1.2 驗(yàn)電筆內(nèi)部電路板的正面和反面

這是內(nèi)部電路板的正面， 可以看到其中有四個(gè) SOT32封裝的三極管， 兩個(gè)發(fā)光二極管， 一個(gè)穩(wěn)壓二極管以及三個(gè)電阻。?反面沒有電路。?這是電路板正反面， 方便面繪制其中的電路。?左邊的兩個(gè)三極管和紅色的發(fā)光二極管， 是用于顯示高壓交流電的只是電路。 其中 M6 是 PNP 三極管， L6 是NPN 三極管。它們構(gòu)成達(dá)林頓電流放大電路。?右邊的兩個(gè)三極管也是構(gòu)成達(dá)林頓電流放大電路。 ?此外還有一個(gè)穩(wěn)壓二極管， 通過 5.6MΩ 歐姆的電阻構(gòu)成了驗(yàn)電筆的檢測極。

這是根據(jù)驗(yàn)電筆內(nèi)部的電路繪制的電路圖， ?它可以分為左右兩部分， 分別用于檢測電路的通斷以及高壓交流電。?一般情況下， 如果手觸碰驗(yàn)電筆帽對(duì)應(yīng)的電路地線和驗(yàn)電筆頭， ?相當(dāng)于將R2左端通過一個(gè)電阻接地。?這樣就會(huì)給 T3 提供一個(gè)基極偏置電流。?這個(gè)電流通過 T3, T4 進(jìn)行電流放大之后， 點(diǎn)亮綠色的 LED。? 對(duì)于右邊電路。

▲ 圖1.1 驗(yàn)電筆內(nèi)部的電路圖

如果外部有高壓交流電， 當(dāng)它電壓超過穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓之后， 便給 T2 提供微弱的基極電流。 ?這個(gè)電流經(jīng)過 T1，T2 放大之后， 便可以點(diǎn)亮紅色LED。 注意， 這里只在 外部高壓電正半周點(diǎn)亮 紅色 LED， 所以 它的亮度較弱。 ?另外， 觸碰交流電的時(shí)候， 綠色的LED 也會(huì)點(diǎn)亮。

總??結(jié)

本文對(duì)于一款電子驗(yàn)電筆內(nèi)部的電路進(jìn)行了分析。?它使用三節(jié)紐扣電池供電， ?可以檢測高壓交流電，?也可以檢測電路的通斷。

▲ 圖2.1 驗(yàn)電筆操作

來源 TsinghuaJoking卓晴老師

審核編輯：湯梓紅