Звуковые индикаторы перегрузки по току

Современные источники питания, предназначенные для радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, как правило, снабжены электронным узлом защиты от отключения выходного питающего напряжения в случае несанкционированного увеличения выходного тока или перенапряжения на выходе (аварийный режим).

Таким образом, благодаря узлам защиты в большинстве случаев удается избежать дорогостоящего ремонта высококачественной аппаратуры, вызванного неисправностью источника питания.

Подобные схемы защиты многократно описаны в радиолюбительской литературе, и повторять их варианты нет смысла. Но вот дополнить узлы защиты источников питания (как и источники питания, не содержащие защиту) звуковым индикатором перегрузки может, пожалуй, любой радиолюбитель даже с небольшим опытом.

Для этого надо совсем немного: ввести в источник питания простой узел звуковой индикации, где излучающим элементом является пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором 34, а элементом, активирующим звуковой излучатель, - токовый ключ на кремниевом транзисторе малой или средней мощности (в зависимости от мощности звукового излучателя). При рекомендуемой незначительной доработке маломощных источников питания звуковой индикатор сразу привлечет внимание к ненормированной (аварийной) работе самого источника постоянного напряжения или устройства нагрузки. Это позволит вовремя отключить питание аварийного узла и нейтрализовать неисправность, сохранив тем самым устройство для дальнейшей эксплуатации.

В случае дорогостоящего или интегрированного электронного устройства рекомендуемый узел оказывается еще более необходим и эффективен. Ведь звуковая индикация неисправности привлекает внимание лучше, чем световая: нет необходимости находиться рядом с устройством и смотреть на состояние светового индикатора. Мощность современных звуковых пьезоэлектрических капсюлей позволяет услышать сигнал на расстоянии даже в несколько десятков метров от контролируемого устройства.

Вариант защитного устройства со звуковой сигнализацией перегрузки по току представлен на электрической схеме рис. 1.5.

К осветительной сети 220 В через включатель SA1 подключена первичная обмотка понижающего трансформатора Т1 по классической схеме. Со вторичной обмотки Т1 переменное напряжение 14 В поступает на выпрямитель, состоящий из диодов VD1-VD4. Оксидный конденсатор С2 сглаживает пульсации

выпрямленного напряжения.

До этого момента - все, как в обычной схеме выпрямителя с понижающим трансформатором. Параметры трансформатора и выпрямительного диодного моста могут быть иными, главное - принцип действия, который сработает в любой подобной схеме источника питания, предназначенного для устройств с током нагрузки до 0,45 А.

После узла стабилизации правый (по схеме) вывод источника питания примыкает к стабилизатору напряжения (любой конструкции, на схеме не показан).

«Минус» от диодного моста не соединен с общим проводом напрямую, а только через постоянный резистор R1 (с мощностью рассеяния не менее 2 Вт). Сопротивление этого резистора мало, поэтому, если весь электронный узел (включая устройство нагрузки) работает в номинальном (безаварийном) режиме и потребляет ток до 0,45 А, падение напряжения на резисторе R1 невелико и недостаточно для открывания управляющего транзистора VT1.

При увеличении тока в нагрузке сверх обозначенного предела, падение напряжения на R1 оказывается достаточным для лавинообразного открывания VT1, и капсюль НА1 излучает звуковой сигнал. При отключении устройства нагрузки (стабилизатора) или перехода их в нормальный режим работы с номинальным потреблением тока, устройство сигнализации переходит в режим ожидания.

Порог открывания транзистора VT1 можно скорректировать изменением сопротивления резистора R2 (от 330" Ом до 2 кОм) - таким образом можно задать иные параметры устройства тревожной сигнализации, при которых она будет активирована.

В схеме показан пьезоэлектрический капсюль, излучающий прерывистый звук при приложенном напряжении 7-15 В. Вместо него возможно применение других пьезоэлектрических капсюлей со встроенным генератором 34, например FMQ-2724A, FY-14A и аналогичных.

Схемы источники питания

Звуковые индикаторы перегрузки по току

Транзистор VT1 можно заменить на аналогичный по электрическим характеристикам, например КТ601, КТ605, КТ608, КТ812. КТ815, КТ819 с любым буквенным индексом. Устанавливать на теплоотвод транзистор не надо. Марка оксидных конденсаторов и постоянного резистора R2 не принципиальна. R1 -типа МЛТ-2, С5-5-8, С5-16В, ППБЕ-15Д или аналогичный, возможно проволочный.

На рис. 1.6. представлена схема аналогичного (по принципу работы) звукового индикатора. Она более усложнена из-за применения двух кремниевых транзисторов проводимости n-p-п. Это небольшое усложнение не является препятствием к повторению схемы начинающими радиолюбителями, но позволяет применять его совместно с устройствами нагрузки с током потребления до 1,2 А и настраивать порог включения сигнализатора перегрузки более точно.

В нормальном режиме транзисторы VT1 и VT2 открыты, и в нагрузку поступает ток. На переходе эмиттер - коллектор VT1, который шунтирует пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором зч НА1, в нормальном режиме (как и при отключенной нагрузке) падение напряжения минимально (менее 0,5 В) и капсюль неактивен. Порог срабатывания защиты регулируют изменением сопротивления резистора R3 - при его увеличении звуковая сигнализация сработает быстрее, и наоборот. При указанном на схеме значении R3 звуковая сигнализация включится, если ток нагрузки станет больше 1 А.

В этом случае увеличится падение напряжения на переходе эмиттер - коллектор транзистора VT2, а также напряжение смещения, поступающее через резистор R1 в базу VT1, что приведет к открыванию последнего. Открываясь, транзистор VT1 способствует закрыванию транзистора VT2, вследствие этого ток, отдаваемый в нагрузку, резко уменьшается.

Источник: Сборка книг Кадино, Кашкаров, Крибель

Кашкаров А.П. - Новаторские решения в электронике

Звуковые индикаторы перегрузки по току

Новаторские решения в электронике
Рис. 1.5. Электрическая схема простого узла звуковой индикации перегрузки

Рис. 1.5. Электрическая схема простого узла звуковой индикации перегрузки

Рис. 1.6. Второй вариант схемы звукового индикатора перегрузки по току, отдаваемому в нагрузку

Рис. 1.6. Второй вариант схемы звукового индикатора перегрузки по току, отдаваемому в нагрузку

Теперь падение напряжения на переходе эмиттер - коллектор транзистора VT2 составляет практически полное напряжение, полученное после выпрямителя VD1 - VD4, и капсюль НА1 излучает звуковой сигнал.

Налаживание узла сводится к установке необходимого порога срабатывания звуковой сигнализации, осуществляемое корректировкой сопротивления R3.

При полезном токе нагрузки более 0,5 А транзистор VT2 устанавливают на теплоотвод с площадью охлаждения не менее 60 см.

Вместо транзистора VT1 применяют транзисторы КТ361А - КТ361Г, КТ313А, КТ3107А - КТ3107В или аналогичные по электрическим характеристикам. Транзистор VT2 заменяют на КТ814 или КТ818 с любым буквенным индексом. Если есть необходимость увеличения выходного тока, транзистор VT2 заменяют более мощным.

Параметры возможных замен других элементов схемы описаны в предыдущем варианте.

Во всех приведенных вариантах необходимо перед включением убедиться в правильном (согласно схеме) подключении пьезоэлектрического капсюля НА1. Для добавления в схем)' сигнализатора перегрузки световой индикации (или включения вместо звуковой), включают параллельно, вместо капсюля НА1, электрическую цепь виде светодиода, например АЛ310А, последовательно с ограничивающим ток постоянным резистором сопротивлением 220-470 Ом. Светодиод включают соответственно полярности.

На рис. 1.7 представлена максимально упрощенная, но не менее действенная схема узла звуковой сигнализации, срабатывающая по тому же описанному выше принципу: когда падение напряжения на переходе ключевого (управляющего) транзистора увеличивается, что свидетельствует об увеличении тока в нагрузке, капсюль НА1 включается.

Здесь порог срабатывания звуковой сигнализации регулируется стабилитроном VD1, который может быть применен в широких пределах. Стабилитрон лавинообразно открывается при превышении на его выводах напряжения стабилизации Uctj6. Такую цепь можно включить практически в любой стабилизатор постоянного напряжения, включая устройства на популярных микросхемах серии КР142. Стабилитрон с капсюлем включаются между входом и выходом стабилизатора в полярности, показанной на схеме (рис. 1.7).

Звуковые индикаторы перегрузки по току
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика