У радіоаматорського практиці, та й у побуті, застосовується найрізноманітніша електронна апаратура. Надійність її роботи та правильність функціонування багато в чому залежать від температурного режиму. Всі розуміють, що перегрів радіоелектронного пристрою чреватий сумними наслідками і, як правило, вони незворотні.

Найпростіший приклад з практики радіоаматора – це звичайний паяльник. Перегрів його жала небезпечний для радіоелементів і може вивести їх з ладу ще до подачі живлення. Та й довговічність самого паяльника при перегріві скорочується.

Багато відмови апаратури виникають унаслідок дефектів, що виявляються поступово, і дуже багато з них супроводжуються підвищенням температури. Наприклад, може перегрітися джерело живлення при підвищеній навантаженні під час проведення експерименту. Коли він вийде з стоячи і «згорить» буде вже пізно. Залишиться тільки зробити його ремонт і замінити відмовили деталі. Добре б заздалегідь знати про перевищення температури і отримувати про це попереджувальний сигнал, тоді й наслідки будуть не такими важкими.

Одна відома нам мікросхема і кілька деталей дозволяють створити корисне, а часто і незамінний пристрій, спектр застосування якого дуже широкий. Усйлітелі потужності і джерела живлення різного призначення, електродвигуни та двигуни внутрішнього згоряння в побутових установках і автомобілях вимагають контролю температури перегріву.

Простий сигналізатор підвищення температури вище встановленого порогу можна зібрати за схемою, наведеною на рис. 3.19.

Розібратися в цій схемі нескладно. Як ми знаємо (див. гл. 1), мікросхема КР1156ЕУ5 містить внутрішній генератор. Імпульси, що виробляються ним, управляють вихідними транзисторами, мають фіксовану шпаруватість, а частота слідування визначається ємністю конденсатора С2.

Рис. 3.19. Схема електрична сигналізатора перегріву

Вихідні імпульси мікросхеми через транзисторний ключ (VT3) керують світлодіодним індикатором (HL1), який і сигналізує про перевищення температури.

Температура-чутливим елементом, або датчиком температури, в цій схемі служить транзистор VT1.

Робота елементів схеми відбувається наступним чином. Як відомо, на вихідні транзистори мікросхеми КР1156ЕУ5 сигнал управління від внутрішнього генератора надходить тільки тоді, коли потенціал входу IN не перевищує поріг спрацьовування (приблизно 1,25 В). Тільки в цьому випадку компаратор видає дозволяючий сигнал. В іншому випадку (при перевищенні 1,25 В) вихідні транзистори весь час закриті, транзистор VT3 відкритий і індикатор постійно включений.

Ось на цій особливості мікросхеми і побудована логіка роботи сигналізатора. Термочутливий вузол (VT1, VT2, R1, R2, R3 і R5) встановлює потенціал на вході компаратора в залежності від температури датчика, що обумовлює блимання світлодіода при певній температурі.

Поріг спрацьовування сигналізатора перегріву визначається резистором R1. Напруга на резисторі R1 встановлюється таким чином, що при нормальній температурі його величина недостатня для відкривання транзистора VT1.

При цьому транзистори термочутливого елемента (VT1 і VT2) закриті і потенціал входу IN перевищує поріг спрацьовування (приблизно 1,25 В). Тому генератор заблокований і не управляє світлодіодом, який постійно включений.

При збільшенні температури напруга переходу Б-Е транзистора VT1 зменшується, так як його ТКН негативний, і при певній температурі VT1 почне відкриватися. Слідом відбудеться відкриття транзистора VT2. При цьому потенціал входу IN знизиться і генератор вироблятиме імпульси низької частоти, а світлодіод блимає. Так індикатор перегріву «повідомить» про перевищення температурного порога.

У таблиці 3.7 наведено перелік радіоелементів, які будуть потрібні для виготовлення сигналізатора. Комплектуючі елементи перед монтажем бажано перевірити. Далі вони монтуються на друковану плату, ескіз якої наведено на рис. 3.20. Розташування елементів на платі показано на рис. 3.21.

Таблиця 3.7. Перелік елементів для схеми сигналізатора перегріву

Г

I Поз. обозн.

г

Тип

Допустима заміна

Конденсатори

С1

К50-35 10 мкФ 63 В

г –

С2

К50-35100 мкФ 16 ^ В

10-47 мкФ

Мікросхема

DA1

КР1156ЕУ5

i …. „ ,………………….

Поз. обозн.

Тип

Допустима заміна

Резистори С2-33 0,25 Вт 10%

С1-4, імп., 5%

R1

2 кОм

R2

1,5 кОм

R4

20 кОм

R5

2 кОм

R6

3,9 кОм

R 7

2 кОм

Резистор СГ13-386 0 * 125 Вт

СПЗ-386 0,125 Вт

R3

1 кОм

Див текст

Транзистори

VT1

КТ3107Б, Г, Д, Ж-Л

КТ361Б, Е, Ж, І

VT2, VT3

КТ3102БМ-ЕМ

КТ315Р

Індикатор

НИ

АЛ307К

АЛ336А

Після ретельної візуальної перевірки правильності встановлення елементів на платі, особливо полярних, таких як транзистори, конденсатори і світлодіод, можна підключати плату до джерела живлення. При цьому змінний резистор R3 повинен мати максимальний опір.

Рис. 3.20. Ескіз друкованої плати сигналізатора перегріву

Рис. 3.22. Схема електрична сигналізатора перегріву

VT3 закриті, струм через опорний елемент малий і світлодіод HL2 майже не випромінює. Підвищення температури призводить до відкривання транзисторів і збільшення струму в ланцюзі світлодіода до максимальної величини, яка визначається резистором R8. В цьому випадку яскраве світіння світлодіода сигналізує про досягнення порогу спрацьовування.

Другий індикатор на двокольоровому світлодіоді (HL1) також показує, в якому стані знаходиться пристрій. Зелений сегмент (правий на схемі) горить безперервно, поки подано напругу живлення і температура датчика не перевищує задану. Як було сказано вище, досягнення порогу спрацьовування супроводжується зняттям блокування з генератора імпульсів мікросхеми DA1 і періодичним відкриванням вихідних транзисторів. При цьому двоколірний світлодіод починає блимати: поперемінно то зеленим, то червоним кольором.

Ще однією відмінністю в схемі даного пристрою є опорний елемент. Він також виконаний на двох транзисторах, але чутливим елементом є п-р-п транзистор. Він володіє великим коефіцієнтом передачі і тому можна зменшити струм в дільнику R3R4R5.

Таким чином, ускладнення схеми сигналізатора перегріву призводить до того, що можливий візуальний контроль за роботою основних вузлів пристрою, а також діагностика виниклої несправності.

Для виготовлення сигналізатора необхідно підібрати радіоелементи, перелік яких наведено в таблиці 3.8.

Таблиця 3.8. Перелік елементів для схеми сигналізатора перегріву

Поз. обозн.

Тип

Допустима заміна

Конденсатори

С1

К50-35100 мкФ 16 В

С2

К50-35 10 мкФ 63 В

10-47 мкФ

Джерело: 33 схеми на мікросхемі КР1156ЕУ5, © «АЛЬТЕКС», 2005 © І. Л. Кольцов, 2005