ИНДИКАТОР ПЕРЕГРУЗКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Иногда выходной ток в источнике питания может увеличиться вплоть до критического значения (из-за увеличения потребляемой мощности, неисправности соединений или устройства нагрузки), что неминуемо приведет к аварии Последствия перегрузки могут оказаться существенными и даже непоправимыми, если использовать источник питания без узла защиты (как сегодня часто делают радиолюбители, изготавливая простые источники и покупая недорогие адаптеры) Например увеличится энергопотребление, может выйти из строя сетевой трансформатор, возможно возгорание отдельных элементов и появление неприятного запаха.

Чтобы вовремя заметить выход источника питания на запредельный режим, устанавливают простые индикаторы перегрузки Простые потому, что они, как правило, содержат всего несколько элементов, недорогих и доступных Установить эти индикаторы можно практически в любой самодельный или промышленный источник питания Достаточно простая электронная схема индикатора токовой перегрузки на рисунке 1.

Она универсальна и может быть применена в источниках питания и стабилизаторах с разным выходным напряжением (автором проведены испытания при напряжении от 5 до 20 В) Работа ее элементов основана на том, что после последовательно с нагрузкой в выходную цепь источника питания включают ограничивающий резистор малого сопротивления (R3—на схеме). В данном случае значения и номиналы элементов подобраны для источника питания с выходным напряжением 12 В Соответственно, для того, чтобы расширить диапазон эффективного применения предлагаемого узла индикации, потребуется изменить параметры элементов — R1 — R3, VD1, VD2 Пока перегрузки нет, источник питания (и узел нагрузки) работает в штатном режиме, через R3 протекает допустимый ток и падение напряжения на резисторе невелико (менее 1 В) Также невелико в этом случае падение напряжения на диодах VD1 VD2, и светодиод HL1 едва светится.

При увеличении тока потребления в устройстве нагрузки или коротком замыкании между точками А и Б ток в цепи возрастает, падение напряжения на резисторе R3 может достигнуть максимального значения (выходного напряжения источника питания), вследствие чего светодиод HL1 загорится (будет мигать) в полную силу Для наглядного эффекта в схеме применен мигающий светодиод L36В Его можно заменить аналогичными по электрическим характеристикам приборами, например, L56В, L456В (повышенной яркости), L816ВRС-В, L769BGR, TLBR5410 и тп.

Рис. 1. Принципиальная электросхема светового индикатора токовой пepeгpyзки

Мощность, рассеиваемая на резисторе R3 (при токе короткого замыкания), более 5 Вт, поэтому этот резистор изготавливается самостоятельно из медной проволоки типа ПЭЛ-1 (ПЭЛ-2) диаметром 0,8 мм (ее можно взять от ненужного трансформатора) На канцелярский карандаш наматывают восемь витков этого провода, концы обслуживают, а карандаш вынимают Проволочный резистор R3 готов.

Все постоянные резисторы — типа МЛТ-0,25 или аналогичные Вместо диодов VD1, VD2 (КД521Б) допустимо установить КД503, КД509, КД521 с любым буквенным индексом Они защищают светодиод в режиме перегрузки (гасят излишнее напряжение).

К сожалению, на практике невозможно постоянно визуально следить за состоянием индикаторного светодиода в источнике питания, поэтому разумно дополнить схему электронным узлом звукового сопровождения Такая схема представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Принципиальная электрocxемa yзлa звукового и светового индикатора перегрузки

Как видно из схемы, она работает по тому же принципу, но в отличие от предыдущей это устройство более чувствительно и характер его работы обусловлен открыванием транзистора VT1 при установлении в его базе потенциала более 0,3 В На VT1 реализован усилитель тока Транзистор выбран германиевым — из старых запасов радиолюбителя Его можно заменить на аналогичные по электрическим характеристикам приборы МП16, МП39-МП42 с любым буквенным индексом В крайнем случае допускается установка кремниевого транзистора КТ361 или КТ3107 с любым буквенным индексом, однако тогда порог включения индикации будет иным Порог включения транзистора VT1 зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и в данной схеме при напряжении источника питания 12,5В индикация включится при токе нагрузки, превышающем 400 мА.

В коллекторной цепи транзистора включены мигающий светодиод и капсюль со встроенным генератором ЗЧ НА1 Когда на резисторе R1 падение напряжения достигнет 0,5 0,6 В, транзистор VT1 откроется, на светодиод HL1 и капсюль НА1 поступит напряжение питания Поскольку капсюль для светодиода является активным элементом, ограничивающим ток, режим работы светодиода—в норме Благодаря применению мигающего светодиода капсюль также будет звучать прерывисто—звук будет слышен во время паузы между вспышками светодиода.

В этой схеме можно достичь еще более интересного звукового эффекта, если вместо капсюля НА1 включить прибор KPI-4332-12, который имеет встроенный генератор с прерыванием Таким образом, звук в случае перегрузки будет напоминать сирену (этому способствует сочетание прерываний вспышек светодиода и внутренних прерываний капсюля НА1 Такой звук достаточно громко и эффективно (слышно в соседнем помещении при среднем уровне шума) будет привлекать внимание людей.

Рис. 3. Световой индикатор перегорания предохранителя

В тех конструкциях, где установлен плавкий (или иной, например, самовосстанавливающийся) предохранитель, часто требуется визуально контролировать их работу Схема устройства, показанная на рисунке 3, позволяет это сделать Здесь применен двухцветный светодиод с общим катодом и, соответственно, тремя выводами Кто на практике испытывал подобные диоды знает, что они функционируют несколько иначе, чем ожидается Казалось бы, зеленый и красный цвета должны появляться у светодиода в общем корпусе соответственно при приложении (в нужной полярности) напряжения к соответственным выводам R или G Однако это не совсем так Пока предохранитель FU1 исправен, к обоим анодам светодиода HL1 приложено напряжение Порог свечения корректируется сопротивлением резистора R1 Если предохранитель обрывает цепь питания нагрузки, зеленый светодиод гаснет, а красный остается светить (если напряжение питания совсем не пропало) Поскольку допустимое обратное напряжение для светодиодов мало и ограничено, для указанной конструкции в схему введены диоды с разными электрическими характеристиками VD1 —VD4 То, что к зеленому светодиоду последовательно включен только один диод, а к красному—три, объясняется особенностями светодиода АЛС331А, замеченными на практике В процессе экспериментов было установлено, что порог напряжения включения красного светодиода меньше, чем у зеленого Чтобы уравновесить эту разницу, и ставят неодинаковое количество диодов.

При перегорании предохранителя к зеленому светодиоду (G) прикладывается напряжение в обратной полярности Номиналы элементов в схеме даны для контроля напряжения в цепи 12 В Вместо светодиода АЛС331А допустимо применять другие аналогичные приборы, например КИПД18В-М, L239EGW.

А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург