Светодиодные индикаторы понижения напряжения питания РТО давно применяются в быту и на производстве. Их применяют в своих конструкциях профессионалы и радиолюбители. При этом используется самая различная схемотехника и радиокомпоненты. Целью настоящей статьи является стремление показать читателям, что мир схемотехники безграничен.

С появлением и широким распространением светодиодов они стали неотъемлемой частью большинства конструкций. Цены на них постоянно падали. Они перестали быть дефицитом и для радиолюбителей. Их применение обеспечивало не только повышение эксплуатационных свойств оборудования, например, за счет своевременного определения отклонения или пропадания питающего напряжения, но и улучшение дизайна аппаратуры.

В настоящее время имеются светодиоды различных цветов свечения. Выпускаются светодиодные сборки (матрицы), когда в одном корпусе изготовлены 2, 3 и даже четыре светодиода различных цветов излучения. Расширяется номенклатура светодиодов со встроенными генераторами импульсов.

Практически все светодиоды требуют включения их через балластные (гасящие) сопротивления. В подавляющем большинстве случаев таковыми являются резисторы. Ток через светодиод определяет яркость его свечения. Используя ключевой пороговый элемент можно скачкообразно управлять свечением светодиода - светит/не светит. Ниже приводится схема простейшего светодиодного индикатора с использованием микросхемы типа TL(LM)431 (отечественный аналог - 142ЕН19) и дается описание ее работы. Как известно, эта микросхема - регулируемый прецизионный интегральный стабилитрон (параллельный стабилизатор напряжения) - рис. 1.

Рис. 1

Если напряжение на ее управляющем электроде (R) меньше, чем 2,5 В, то выходной транзистор этой микросхемы заперт. При достижении управляющим напряжением оговоренного уровня выходной транзистор микросхемы переходит в насыщенное состояние. Максимально допустимое напряжение между выводами катода (С) и анода (А) этой микросхемы составляет 36 В. Допустимый ток через микросхему -1 ...100 мА. Потребление тока цепью управления микросхемы или ток через управляющий электрод (R) ничтожно мал - менее 0,1 мА.

Включение светодиода HL1 последовательно с балластным сопротивлением (резистором R4) в цепь катода-интегрального стабилитрона DA1 (рис. 2) общеизвестно из практики применения микросхемы типа LM431.

Светодиод HL1 выбирают зеленого цвета свечения. Он излучает свет, если напряжение на управляющем электроде DA1 увеличить до 2,5 В. Это достигается регулировкой подстроечного сопротивления R1 при желаемом напряжении источника питания схемы U.

Поскольку через микросхему DA1 протекает небольшой ток даже в том случае, когда ее выходной транзистор находится в запертом состоянии, а свечения светодиода HL1 в этом режиме не должно быть, светодиод зашунтирован резистором R3. Резисторы R5, R6 являются балластными для светодиода HL2. При снижении напряжения питания схемы ниже предполагаемого минимума микросхема DA1 запирается. Обратным для него напряжением запирается и диод VD1, погасает светодиод HL1, а светодиод HL2 зажигается. Для большей наглядности этого критического для источника питания U (аккумулятора) состояния в качестве светодиода HL2 целесообразно использовать "мигающий" светодиод красного цвета свечения. Он будет мигать с частотой примерно 0,8...1 Гц.

Если напряжение питания U находится в норме, то свечение (мигание) светодиода HL2 прекращается - открытый выходной транзистор микросхемы DA1 через диод VD1 блокирует этот светодиод. Резистор R7 полностью исключает подсветку светодиода HL2 в вышеописанном режиме. В зависимости от типа использованных в схеме светодиодов возможно потребуется подобрать номиналы резисторов R3, R7. Их величины уменьшаются до погасания свечения светодиодов. Величины R4 и R6 определяют при настройке схемы на максимальную яркость свечения светодиодов. Конденсатор С1 - блокировочный по питания схемы. Его емкость не критична.

Рисунок печатной платы макета проведен на рис. 3, а расположение радиокомпонентов на плате - рис. 4.

Фото 1 - фотография внешнего вида макета.

В заключение хотелось бы обратить внимание, что при практическом использовании вышеописанной схемы LED индикатора понижения напряжения питания РТО целесообразно включить крайние выводы подстроечного сопротивления R1 в схему через ограничительные резисторы. Это обеспечит более точную установку напряжения переключения светодиодов и облегчит процесс настройки схемы.

Автор: Е.Л. Яковлев, г.Ужгород, Украина