Перевищення вихідного струму в джерелах живлення свідчить про збільшення споживаної потужності в навантаженні. Іноді споживаний струм в навантаженні (через несправність з’єднань або самого пристрої навантаження) може збільшитися аж до значення струму короткого замикання (к.з.), що неминуче призведе до аварії (якщо джерело живлення не забезпечений вузлом захисту від перевантаження).

Наслідки перевантаження можуть виявитися більш істотними і непоправними, 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 загоряння 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 всього кілька елементів, недорогих і доступних. Встановити ці індикатори можна універсально практично в будь саморобний або промисловий джерело живлення.

Найпростіша електронна схема індикатора струмового перевантаження показана на рис. 3.9.

Робота елементів пристрою заснована на тому, що послідовно з навантаженням у вихідний ланцюга джерела живлення включають обмежує резистор малого опору (R3 на схемі). Даний вузол можна застосовувати універсально в джерелах живлення і стабілізаторах з різними вихідним напруга (випробувано в умовах вихідної напруги 5-20 В).

   

Рис. 3.9. Електрична схема світлового індикатора струмового перевантаження

Однак значення і номінали елементів, зазначених на схемі (рис. 3.9), підібрані для джерела живлення з вихідною напругою 12 В. Відповідно для того, щоб розширити діапазон джерел харчування для даної конструкції, у вихідному каскаді яких буде ефективно працювати пропонований вузол індикації, буде потрібно змінити параметри елементів R1-R3, VD1, VD2.

Поки перевантаження немає, джерело живлення (і вузол навантаження) працюють у штатному режимі, через R3 протікає допустимий струм і падіння напруги на резисторі невелика (менше 1 В). Також невелике в цьому випадку падіння напруги на діодах VD1, VD2, і світлодіод ледь світиться.

При збільшенні струму споживання в пристрої навантаження або короткому замиканні між точками А і Б струм в ланцюзі зростає. При цьому падіння напруги на резисторі R3 може досягти максимального значення (вихідної напруги джерела живлення), внаслідок чого світлодіод HL1 загориться (буде блимати) на повну силу. Для наочного ефекту в схемі застосований миготливий світлодіод L36B.

Замість зазначеного світлодіода можна застосувати аналогічні по електричних характеристиках прилади, наприклад, L56B, L456B (підвищеної яскравості), L816BRC-B, L76yBGR, TLBR5410 та аналогічні.

Потужність, розсіює на резистори R3 (при струмі к.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 олівця намотують 8 витків цього проводу, кінці її облужівают, потім каркас виймають. Дротяний резистор R3 готовий. 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 світлодіода в джерелі живлення, тому розумно доповнити схему електронним вузлом звукового супроводу. Така схема представлена ​​на рис. 3.10.

Як видно зі схеми, вона працює за тим же принципом, але на відміну від попередньої, цей пристрій більш чутливо і характер його роботи обумовлений відкриванням транзистора VT1 (при встановленні в його базі потенціалу більше 0,3 В).

На транзисторі VT1 реалізований підсилювач струму. Транзистор обраний германієвих. Зі старих запасів радіоаматора. Його можна замінити аналогічними по електричних характеристиках приладами МП16, МП39-МП42 з будь-яким буквеним інідексом. В крайньому випадку, можна встановити кремнієвий транзистор КТ361 або КТ3107 з будь-яким буквеним індексом, однак тоді поріг включення індикації буде іншим.

   

Рис. 3.10. 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 колекторної ланцюга транзистора включений миготливий світлодіод і капсуль з вбудованим генератором ЗЧ НА1. Коли на резисторі R1 падіння напруги досягне 0,5-0,6 В, транзистор VT1 відкриється, на світлодіод HL1 і капсуль НА1 надійде напруга живлення. Оскільки капсуль для світлодіода 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 цікавого звукового ефекту, якщо замість капсуля НА1 включити прилад КРІ-4332-12, який має вбудований генератор з перериванням. Таким чином звук у випадку перевантаження буде нагадувати сирену (цьому сприяє поєднання переривань спалахів світлодіода і внутрішніх переривань капсуля НА1). Такий звук досить голосно і ефективно (чутно в сусідньому приміщенні при середньому рівні шуму) буде привертати увагу людей.

Ще одна схема індикаторів перевантаження розглядається далі, вона представлена ​​на рис. 3.11.

У тих конструкціях, де встановлений плавкий (або інший, наприклад, самовідновлюється) запобіжник, часто потрібно візуально контролювати їх роботу. Проста розробка, схема якої показана на рис. 3.11, дозволяє це зробити. Тут застосовано двоколірний світлодіод із загальним катодом і, відповідно, трьома висновками. Хто на практиці випробував ці діоди з одним загальним висновком, знають, що вони функціонують дещо інакше, ніж очікується. Шаблон мислення в тому, що, здавалося б, зелений і червоний кольори будуть з’являтися у світлодіода в загальному корпусі відповідно при додатку (у потрібній полярності) напруги до відповідних висновків R або G. Однак це не зовсім так.

   

Ріо. 3.11. Світловий індикатор перегорання запобіжника

Поки запобіжник FU1 справний, до обох анод світлодіода HL1 докладено напруга. Поріг світіння коректується опором резистора R1. Якщо запобіжник обриває ланцюг живлення навантаження, зелений світлодіод гасне, а червоний залишається світити (якщо напруги живлення зовсім не пропало). Оскільки допустиме зворотна напруга для світлодіодів мало і обмежено, для зазначеної конструкції в схему введені діоди з різними електричними характеристиками VD1-VD4.

Те, що до зеленого світлодіоду послідовно включений тільки один діод, а червоному – три, пояснюється особливостями світлодіода AЛC331A. При експериментах виявилося, що поріг напруги включення червоного світлодіода менше, ніж у зеленого. Щоб врівноважити цю різницю (помітну тільки на практиці), кількість діодів неоднаково.

При перегорання запобіжника до зеленого світлодіоду (G) прикладається наііряженіе у зворотній полярності.

Номінали елементів у схемі дані для контролю напруги в ланцюзі 12 В. Замість світлодіода AЛC331A припустимо застосовувати інші аналогічні прилади, наприклад КІПД18В-М, L239EGW.

Кашкаров А. П. 500 схем для радіоаматорів. Електронні датчики.