Універсальні світлодіодні індикатори струмового перевантаження для джерел живлення

Перевищення вихідного струму в джерелах живлення свідчить про збільшення споживаної потужності в пристрої навантаження. Іноді потреблявмий струм у навантаженні (через несправність з'єднань або самого пристрою навантаження) може збільшитися аж до значення струму короткого замикання (до / з), що неминуче призведе до аварії (якщо джерело живлення не забезпечений вузлом захисту від перевантаження).
Наслідки перевантаження можуть виявитися більш суттєвими і непоправною-мимі, якщо використовувати джерело живлення без вузла захисту (як сьогодні часто роблять радіоаматори, виготовляючи прості джерела і купуючи недорогі адаптери) – збільшиться енергоспоживання, вийде з ладу мережевий трансформатор, можливе займання окремих елементів і неприємний запах.
Для того щоб вчасно помітити вихід джерела живлення в "заштатне" режим, встановлюють прості індикатори перевантаження. Прості – тому, що вони, як правило, містять лише кілька елементів, недорогих і доступних, а встановити ці індикатори можна універсально практично в будь-якій саморобний чи промисловий джерело живлення.
Найпростіша електронна схема індикатора струмового перевантаження показана на рис. 3.4.

Робота її елементів полягає в тому, що послідовно з навантаженням у ви ¬ Ходна кола джерела живлення включають офанічівающіі резистор малого опору (R3 на схемі). Цей вузол можна застосовувати універсально у джерелах живлення і стабілізаторах з різним вихідним напруга (іс ¬ катували в умовах вихідного напруги 5-20 В). Однак значення і номінали елементів, вказаних на схемі рис. 3.4, підібрані для джерела живлення з вихідною напругою 12 В. Відповідно, для того щоб розширити діапазон джерел живлення для даної конструкції, у вихід-ному каскаді яких буде ефективно працювати пропонований вузол індика-ції, буде потрібно змінити параметри елементів R1-КЗ, VD1, VD2.

Поки перевантаження немає, джерело живлення і вузол навантаження працюють в штатному режимі, через R3 протікає допустимий струм і падіння напруги на резисторі невелика (менше 1 В). Також невелика в цьому випадку і падіння напру ¬ ження на діодах VD1, VD2, при цьому світлодіод HL1 ледь світиться.
При збільшенні струму споживання в пристрої навантаження або короткому за-поневірянь між точками А і Б струм в ланцюзі зростає, падіння напруги на резисторі R3 може досягти максимального значення (вихідного напру ¬ ження джерела живлення), внаслідок чого світлодіод HL1 загориться (буде блимати) на повну силу. Для наочного ефекту у схемі застосований миготливий світлодіод L36B. Замість зазначеного світлодіода можна застосувати аналогічний ¬ ні по електричних характеристиках прилади, наприклад, L56B, L456B (підвищеної яскравості), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 або подібні до них.
Потужність, що розсіюється на резисторі R3 (при струмі до / з) більше 5 Вт, тому цей резистор виготовляється самостійно з мідного дроту типу ПЕЛ-1 (ПЕЛ-2) діаметром 0,8 мм.
Її беруть з непотрібного трансформатора. На каркас з канцелярського каран ¬ даша намотують 8 витків цього проводу, кінці її облужівают, потім кар ¬ ка виймають. Дротяний резистор КЗ готовий.
3.4.1.0 деталях
Всі постійні резистори типу МЛТ-0, 25 або аналогічні.
Замість діодів VD1, VD2 можна встановити КД503, КД509, КД521 з будь-яким буквеним індексом. Ці діоди захищають світлодіод в режимі перевантаження (гасять зайву напругу).
На жаль, на практиці немає можливості постійно візуально стежити за станом індикаторного світлодіоди в джерелі живлення, тому розум ¬ но доповнити схему електронним вузлом звукового супроводу. Така схема представлена на рис. 3.5.

Як видно зі схеми, вона працює за тим же принципом, але на відміну від пре ¬ дидущей, цей пристрій більш чутливо і характер його роботи обу ¬ словлени відкриванням транзистора VT1, при встановленні в його базі потен ¬ ціала більше 0,3 В. На транзисторі VT1 реалізований підсилювач струму. Транзит ¬ стор обраний германієвих. Зі старих запасів радіоаматора. Його можна замінити на аналогічні по електричних характеристиках прилади: МП 16, МП39-МП42 з будь-яким буквеним індексом. У крайньому випадку, Рис. 3.5. Електрична схема вузла звукового та світлового індикатора перевантаження
Поріг включення транзистора VT1 залежить від опору резисторів R1 і R2 і в даній схемі при напрузі джерела живлення 12,5 В індикація включиться при струмі навантаження, що перевищує 400 мА.
У колекторному ланцюзі транзистора включений миготливий світлодіод і капсуль з вбудованим генератором 34 НА1. Коли на резисторі R1 падіння напру ¬ ження досягне 0,5 … 0,6 В, транзистор VT1 відкриється, на світлодіод HL1 і капсуль НА1 надійде напруга живлення. Оскільки капсуль для світло-діода є активним елементом, який обмежує струм, режим роботи світлодіода в нормі. Завдяки застосуванню миготливого світлодіода капсуль також буде звучати переривчасто – звук буде чути під час паузи між спалахами світлодіода.
У цій схемі можна досягти ще більш цікавий звуковий ефект, якщо замість капсуля НА1 включити прилад KPI-4332-12, який має вбудований ¬ ний генератор з перериванням. Таким чином звук у разі перефузкі буде нагадувати сирену (цьому сприяє поєднання переривань спалахів све ¬ тодіода і внутрішніх переривань капсуля НА1). Такий звук досить фомки (чутно в сусідньому приміщенні при середньому рівні шуму), орга ¬ тельно буде привертати увагу людей.
Ще одна схема індикаторів перевантаження представлена на рис. 3.6.

У тих конструкціях, де встановлений плавкий (або інший, наприклад, самовос ¬ станавливаются) запобіжник, часто потрібно візуально контролювати ¬ вати їх роботу. Проста розробка, схема якої показана на рис. 3.6, по-
 
зволяет це зробити. Тут застосований двоколірний світлодіод із загальним като ¬ будинок і відповідно трьома висновками. Хто на практиці відчував ці діо ¬ ди з одним загальним висновком, знають, що вони функціонують кілька ина ¬ че, ніж очікується. Шаблон мислення в тому, що здавалося б, зелений і червоний кольори будуть з'являтися у світлодіоди в загальному корпусі відповіда ¬ венно при додатку (у бажаній полярності) напруги до соответствен ¬ вим висновками R або G. Однак, це не зовсім так.
Поки запобіжник FU1 справний, до обох анодам світлодіода HL1 додатку ¬ жено напругу. Поріг світіння коригується опором резистора R1. Якщо запобіжник обриває ланцюг живлення навантаження, то зелений світо ¬ діод гасне, а червоний залишається світити (якщо напруги харчування зовсім не пропало). Оскільки допустиме зворотне напруга для світлодіодів мало і офанічено, то для вказаної конструкції в схему введені діоди з роз ¬ вими електричними характеристиками VD1-VD4. Те, що до зеленого све-тодіоду послідовно включений тільки один діод, а до червоного три, об'єк-ясняется особливостями світлодіода АЛС331А, поміченими на практиці. При експериментах виявилося, що поріг напруги включення червоного світлодіода менше, ніж у зеленого. Щоб врівноважити цю різницю (замет ¬ ву тільки на практиці), кількість діодів неоднаково.
При перегорянні запобіжника до зеленого світлодіоду (G) прикладається напруга в зворотній полярності.
Номінали елементів у схемі дані для контролю напруги в колі 12 В. Замість світлодіода АЛС331А припустимо застосовувати інші аналогічні прилади, наприклад, КІПД18В-М, L239EGW.