О.В. Бєлоусов, м Ватутіне, Черкаська обл.

Іноді виникає необхідність контролю змінного струму через навантаження. Вирішенню цієї проблеми присвячено чимало схем. Читачам пропонується ще одна. В основу схеми (див. малюнок) покладено авторське свідоцтво [1].

 

 

Принцип дії схеми заснований на відомому співвідношенні AU = фт ln (lkDA1.1 / IkDA1.2), де AU – різниця падінь напруги на емітерний переходах узгоджену пару транзисторів; фт -Температурний потенціал, раний 26 мВ при +20 ° С; IkDA11, 'kDa12 – колекторні струми відповідних транзисторів.

Припустимо, що в даний момент часу струм протікає через навантаження від клеми 1 до клеми 4. Якщо через датчик струму – резистор Rобр протікає струм, менший граничного 1п, то на ньому падає напруга не більше кількох мілівольт, тобто UбЕDA1.1 = u63da1 .2-Оскільки ці транзистори однієї пари, їх колекторні струми однакові, проте через великого опору в ланцюзі колектора DA1.2 цей транзистор виявляється в насиченні. Транзистор VT1 закритий, і світлодіод HL1 погашений.

При збільшенні струму навантаження падіння напруги на Rобр досягає DU, транзистор DA1.2 закривається, а VT1 відкривається, отже, світлодіод світить і відображає перебіг струму через навантаження. Струм колектора DA1.2 можна визначити як ^ стаб – UбеVT1) / Rобр. Задавшись AU = UбеDA1.2/10, можна записати AU = ф-^ п ^ / т). (1)

Враховуючи, що AU = 60 мВ, з формули (1) слід R2 = 10R1. При протіканні струму через навантаження від клеми 4 до клеми 1 транзистор DA1.2 знаходиться в насиченні, і світлодіод HL1 погашений. Так як частота мережі близька до частоти 50 Гц, то світіння світлодіода сприймається як безперервне.

Харчування виконано по бестрансформаторних схемою з допомогою гасить конденсатора С1. Резистор R1 обмежує кидок струму через схему в момент її включення, коли конденсатор С1 ще не заряджений. Однополуперіодний випрямляч виконаний на діодах VD2, VD3. Конденсатор С2 згладжує пульсації випрямленої напруги, a VD1 стабілізує напруга живлення розглянутої схеми. Мінімальний діагностуємих струм, що протікає через навантаження,

0,11 А (діюче значення), відповідає потужності навантаження, що дорівнює 25 Вт. Так як навантаження може бути значно більшою, то падіння напруги на резисторі Rобр може перевищити максимальну допустимий для переходу база-емітер. Для запобігання цьому рекомендується включити паралельно Rобр два кремнієвих діода (як показано на схемі пунктиром) з максимальним допустимим прямим струмом, що перевищує струм навантаження. Тоді AU не перевищить падіння напруги на діоді.

У схемі використана транзисторна пара DA1 типу КР159НТ1Б. Її можна замінити на К159НТ1Б або інші в інтегральному виконанні. Необхідно, щоб UбЕDA11-UбЕDA12> 0, в іншому випадку похибка обчислень за формулою (1) буде значною.

Транзистор VT1 будь-який кремнієвий малопотужний (КТ312, КТ301, КТ3102). Стабілітрон VD3 будь на напругу стабілізації 9.15 В. Діоди VD2, VD3 типу КД522, КД102, КД103 і т.д. Конденсатор С1 типу К73-17, К73-16. Електролітичний конденсатор С2 типу К50-35 на 16 В, але може бути будь-якого типу з робочою напругою вище напруги стабілізації VD3.

Резистори R1, R2, R3 типу МЛТ, С2-23, С2-33 потужністю 0,125 Вт, резистор R4 потужністю не менше 0.5 Вт Так як потенціал jT лінійно залежить від температури, резистор Rобр рекомендується виготовити з мідного дроту, температурний коефіцієнт опору якого приблизно такий же, як і jT. Для того щоб отримати опір Rобр = 0,53 Ом, необхідно 1,5 м дроту ПЕВ-2 діаметром 0,28 мм. Намотування його на оправку бажано проводити біфілярного способом. Струм плавлення дроту такого діаметра дорівнює 11 А. Якщо не влаштовує величина опору Rобр, можна задатися іншим значенням DU і за формулою (1) визначити R2/R1.

Література

1.А.С. СРСР 1026130 (Бюлетень «Відкриття, винаходи, товарні знаки», 1983, № 24).