Универсальные светодиодные индикаторы токовой перегрузки для источников питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети

 Комментарии к статье

Превышение выходного тока в источниках питания свидетельствует об увеличении потребляемой мощности в устройстве нагрузки.

Иногда потребляемый ток в нагрузке (из-за неисправности соединений или самого устройства нагрузки) может увеличиться вплоть до значения тока короткого замыкания (кз), что неминуемо приведет к аварии (если источник питания не снабжен узлом защиты от перегрузки).

Последствия перегрузки могут оказаться более существенными и непоправимыми, если использовать источник питания без узла защиты (как сегодня часто делают радиолюбители, изготавливая простые источники и покупая недорогие адаптеры) - увеличится энергопотребление, выйдет из строя сетевой трансформатор, возможно возгорание отдельных элементов и неприятный запах.

Для того чтобы вовремя заметить выход источника питания в "заштатный" режим, устанавливают простые индикаторы перегрузки. Простые - потому, что они, как правило, содержат всего несколько элементов, недорогих и доступных, а установить эти индикаторы можно универсально практически в любой самодельный или промышленный источник питания.

Самая простая электронная схема индикатора токовой перегрузки показана на рис. 3.4. Работа ее элементов основана на том, что последовательно с нагрузкой в выходной цепи источника питания включают ограничивающий резистор малого сопротивления (R3 на схеме).

Рис. 3.4. Электрическая схема светового индикатора токовой перегрузки

Данный узел можно применять универсально в источниках питания и стабилизаторах с разным выходным напряжение (испытано в условиях выходного напряжения 5-20 В).

Однако значения и номиналы элементов, указанных на схеме рис. 3.4, подобраны для источника питания с выходным напряжением 12 В. Соответственно, для того чтобы расширить диапазон источников питания для данной конструкции, в выходном каскаде которых будет эффективно работать предлагаемый узел индикации, потребуется изменить параметры элементов R1-R3, VD1, VD2. Пока перегрузки нет, источник питания и узел нагрузки работают в штатном режиме, через R3 протекает допустимый ток и падение напряжения на резисторе невелико (менее 1 В). Также невелико в этом случае и падение напряжения на диодах VD1, VD2, при этом 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 L36B. Вместо указанного светодиода можно применить аналогичные по электрическим характеристикам приборы, например, L56B, L456B (повышенной яркости), L8I6BRC-B, L769BGR, TLBR5410 или подобные им.

Мощность, рассеиваемая на резисторе R3 (при токе кз) более 5 Вт, поэтому этот резистор изготавливается самостоятельно из медной проволоки типа ПЭЛ-1 (ПЭЛ-2) диаметром 0,8 мм. Ее берут из ненужного трансформатора. На каркас из канцелярского карандаша наматывают 8 витков этого провода, концы ее облуживают, затем каркас вынимают. Проволочный резистор R3 готов.

О деталях. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25 или аналогичные. Вместо диодов VD1, VD2 можно установить КД503, КД509, КД521 с любым буквенным индексом. Эти диоды защищают светодиод в режиме перегрузки (гасят излишнее напряжение).

К сожалению, на практике нет возможности постоянно визуально следить за состоянием индикаторного светодиода в источнике питания, поэтому разумно дополнить схему электронным узлом звукового сопровождения. Такая схема представлена на рис. 3.5.

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 транзисторе 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. можно установить кремниевый транзистор КТ361 или КТ3107 с любым буквенным индексом, однако тогда порог включения индикации будет иным.

Рис. 3.5. Электрическая схема узла звукового и светового индикатора перегрузки

Порог включения транзистора VT1 зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и в данной схеме при напряжении источника питания 12,5 В индикация включится при токе нагрузки, превышающем 400 мА.

В коллекторной цепи транзистора включен 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 интересный звуковой эффект, 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 громкий (слышно в соседнем помещении при среднем уровне шума), обязательно будет привлекать внимание людей.

Еще одна схема индикаторов перегрузки представлена на рис. 3.6.

В тех конструкциях, где установлен плавкий (или иной, например, самовосстанавливающийся) предохранитель, часто требуется визуально контролировать их работу. Простая разработка, схема которой показана на рис. 3.6, позволяет это сделать.

Здесь применен двухцветный светодиод с общим катодом и соответственно тремя выводами. Кто на практике испытывал эти диоды с одним общим выводом, знают, что они функционируют несколько иначе, чем ожидается.

Рис. 3.6. Световой индикатор перегорания предохранителя

Шаблон мышления в том, что казалось бы, зеленый и красный цвета будут 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, то зеленый светодиод гаснет, а красный остается светить (если напряжения питания совсем не пропало).

Поскольку допустимое обратное напряжение для светодиодов мало и ограничено, то 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.

При экспериментах оказалось, что порог напряжения включения красного светодиода меньше, чем у зеленого. Чтобы уравновесить эту разницу (заметную только на практике), количество диодов неодинаково.

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.

Автор: Кашкаров А.П.

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Кошачья деменция схожа с болезнью Альцгеймера у людей 29.08.2025 Наши домашние питомцы, особенно кошки, нередко сталкиваются с аналогичными состояниями, и новые исследования позволяют взглянуть на них с иной стороны. Понимание этих процессов не только помогает заботиться о животных, но и дает ученым ценные подсказки в изучении человеческой нейродегенерации. Одним из наиболее поразительных открытий последних лет стало обнаружение у пожилых кошек отложений бета-амилоида - токсичного белка, который считается ключевым фактором в развитии болезни Альцгеймера у человека. Ученые Университетов Эдинбурга и Калифорнии совместно с Институтом исследований деменции Великобритании проанализировали мозг двадцати пяти кошек разного возраста и установили, что у животных с признаками когнитивных нарушений наблюдается потеря синапсов, вызванная именно накоплением этого белка. Когнитивная дисфункция у кошек получила название feline cognitive dysfunction (FCD) или синдром когнитивной дисфункции (CDS). В повседневной жизни это проявляется изменением привычного поведения: питомцы начинают блуждать по дому, словно теряя ориентацию в знакомом пространстве, теряют интерес к играм и общению, перестают пользоваться лотком или начинают мяукать по ночам без очевидной причины. Владельцы часто воспринимают такие проявления как обычное старение, не догадываясь, что за ними стоят сложные нейробиологические процессы. Подобные изменения чаще всего появляются у кошек старше десяти-одиннадцати лет, хотя в ряде случаев симптомы фиксировались и раньше. Так, в исследовании, опубликованном в European Journal of Neuroscience, ученые обнаружили, что у семи животных старше десяти лет имелись явные отложения A-бета в коре мозга, а у двух кошек в возрасте 11 и 13 лет была выявлена фосфорилированная тау-белковая патология. Хотя зрелые нейрофибриллярные клубки, характерные для поздних стадий Альцгеймера у человека, у животных не сформировались, сходство процессов оказалось очевидным. Примечательно, что кошки, в отличие от лабораторных грызунов, естественным образом развивают и бета-амилоидные, и тау-патологии. Более того, они живут рядом с человеком, делят с ним один образ жизни и подвержены схожим факторам риска, включая стресс и особенности питания. Это делает их уникальной и крайне ценной моделью для изучения деменции. Как отметил доктор Роберт МакГичан, один из авторов исследований, совпадения между патологией у кошек и людей настолько значимы, что открывают перспективы совместного поиска терапий. Распространенность когнитивных нарушений у кошек старшего возраста довольно велика. У многих питомцев старше одиннадцати лет наблюдаются заметные изменения поведения, а среди животных старше шестнадцати лет такие проявления фиксируются у подавляющего большинства. С учетом того, что кошки живут меньше человека, частота подобных случаев в их популяции может быть даже выше. Диагностика синдрома когнитивной дисфункции требует исключения других заболеваний - от почечной недостаточности до эндокринных нарушений, таких как гипертиреоз. Лечение на сегодняшний день в основном направлено на поддержку: специальные диеты, богатые антиоксидантами, добавки с омега-3 жирными кислотами, а также когнитивная стимуляция через игры и распорядок. Иногда применяются препараты, улучшающие мозговое кровообращение, хотя они пока не получили широкого одобрения для ветеринарной практики. Профессор Даниэль Ганн-Мур подчеркивает, что кошачья деменция является "естественной моделью" болезни Альцгеймера. Это означает, что, изучая стареющих питомцев, ученые получают возможность разрабатывать более эффективные методы лечения, которые в будущем могут оказаться полезными и людям.

Другие интересные новости:

▪ 1300-ваттные блоки питания Cooler Master V Platinum

▪ Нанопровода для кремниевой фотоники

▪ Мир может отказаться от угля

▪ Стереокино бывает опасным

▪ Как найти инопланетную бактерию

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Дон Жуан. Крылатое выражение

▪ статья Какое растение-паразит ищет растение-жертву по запаху? Подробный ответ

▪ статья Спальник для удочки. Советы туристу

▪ статья Микромощный преобразователь для питания варикапа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Разрезанная и воссоединенная веревка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026