індикатор навантаження

індикатор навантаження

Широко відомі вимикачі суміщені в одному корпусі з індикатором наявності напруги [1]. Однак такий підхід не гарантує штатну роботу споживача, так як фактично контролюється лише наявність напруги на "виході" вимикача. Щоб переконатися, що напруга досягла споживача, необхідні додаткові дроти. Їх легко передбачити при влаштуванні нової проводки, але при модернізації існуючої це може викликати значні труднощі.
У ряді випадків більш інформативні та зручні в монтажі індикатори, що реагують на проявляється навантаженням струм. Їх включають послідовно з вимикачем і навантаженням. Прокладати додаткові дроти не потрібно. Прикладом такого рішення може служити індикатор, запропонований в [2]. Мале число використовуваних деталей дозволяє вмістити його в корпусі стандартного вимикача. Додавши до цього індикатора ще кілька деталей, вдалося розширити його функції та зробити прилад більш зручним.

На рис. 1 приведена схема доопрацьованого індикатора. При розімкнутому вимикачі SA1 в ланцюзі лампи EL1 безперервно тече слабкий струм (приблизно 9 мА), обмежений опором місткості конденсатора С1. Нитка розжарення лампи при такому струмі залишається холодної а світлодіод HL1 світиться зеленим кольором. Споживання електроенергії в цьому стані дуже незначно. При замкнутому вимикачі SA1 індикатор працює, як описано в [2], колір світіння світлодіода змінюється червоним.
Постійна підсвічування полегшує використання вимикача в темряві. При обриві ланцюга, наприклад, з причини перегорання лампи, світлодіод залишається вимкненим при будь-якому положенні вимикача SA1. Це дозволяє своєчасно, ще до того, як виникне необхідність включити освітлення, замінити лампочку лампу або усунути обрив проводів.

Перетворювачем струму навантаження в напругу, необхідне для світлодіода, служать діоди VD1-VD3. Ідеально, якщо знімається з них напруга не залежить від потужності навантаження хоча б в найбільш ходовому інтервалі 15. 200 Вт. Щоб зробити правильний вибір, були експериментально зняті вольт-амперні характеристики деяких діодів і малогабаритних діодних мостів (плюсовий та мінусовий виводи мостів при вимірюванні були пов'язані один з одним).
Напруга вимірювалося в сталому тепловому режимі після прогріву випробуваного діода струмом, що протікає. Справа в тому, що зі збільшенням температури кристала падіння напруги на р-п-переході діода зменшується, що в якійсь мірі компенсує збільшення пропорційного струму падіння напруги на омічному опорі напівпровідникового матеріалу. За рахунок цього еф фекта найбільш полога залежність напруги від струму спостерігається у нагріваються до більшої температури малогабаритних діодів підвищеної потужності (1N4007, 1N5817). Це підтверджують експериментально зняті графіки, зображені на рис. 2.

У індикатор необхідно встановити стільки послідовно з'єднаних діодів, щоби в сумі на них падало напруження, яке перевищує пряме падіння напруги на "червоному» кристалі світлодіода (1,6. 1,9 В). Три діода 1N4007 (сумарна напруга близько 2,4 В) задовольняють цій умові. Надлишок гасить резистор R2. Якщо по конструктивних міркувань замість окремих діодів краще використовувати малогабаритний випрямний міст, діоди VD2-VD5 можна замінити ланцюгом, показаної на рис. 3. Властивостей індикатора це не змінить.

Терморезистор RK1 з негативним температурним коефіцієнтом обмежує початковий кидок струму через холодну нитку лампи розжарювання EL1 і діоди VD2-VD5, що сприяє збільшенню ресурсу лампи і підвищення надійності індикатора. У момент включення практично всю напругу мережі докладено до має значний опір холодного терморезистору, струм в ланцюзі лампи менше номінального. З прогріванням опір терморезистора зменшується в десятки разів, а сопро-
тивление лампи EL1 зростає. У сталому режимі на терморезисторами падає всього 2. 2,5 В, що майже не позначається на яскравості світіння лампи. Її "уповільнене" включення майже не помітно, так як перехідний процес триває не більше 1 с.
Природно, застосування терморезистора ефективно тільки за умови, що інтервал між виключенням і подальшим включенням освітлення перевищує 5. 7 хв, необхідних для його охолодження. Для навантажень, які не мають яскраво вираженого "пускового" струму, терморезистор не потрібен і може бути виключений
На рис. 4 наведені фотознімки звичайного вимикача для прихованої проводки з встановленим всередині індикатором. Його плата виготовлена ​​з фольгованого склотекстоліти за допомогою різака. З огляду на її простоти і різноманіття конструкцій вимикачів креслення плати не наводиться.
Конденсатор С1 - К73-17. Висновки світлодіода HL1 подовжені жорстким ізольованим проводом, а в клавіші вимикача для нього зроблено отвір овальної форми. Світлодіод L-59SRSGW можна замінити іншим трехвиводним двоколірним підвищеної або звичайною яскравості, наприклад, серії АЛС331. Підбираючи світлодіод, слід враховувати, що через нього тече імпульсний струм, пікове значення KOioporo для "червоного" кристала в два, а для "зеленого" - у 3,14 рази більше середнього.
Помітно, що нагріваються діоди VD2-VD5 і терморезистор RK1 підняті над платою на всю довжину висновків. Тип терморезистора - КМТ-12. Такі раніше застосовувалися в системах розмагнічування кінескопа телевізорів УЛПЦТ Так як робоча температура терморезистора досягає 90 ° С, він не повинен торкатися інших деталей і пластмасового корпусу вимикача.

При потужності лампи більше 150 Вт в лицьовій кришці вимикача корисно просвердлити кілька вентиляційних отворів. А якщо потужність лампи 60 Вт і менш, від диска терморезистора необхідно, Надпіли надфілем, відламати половину. Це збільшить вдвічі початковий опір терморезистора і в стільки ж разів зменшить по поверхню його охолодження. Необхідна робоча температура і малі по-
тери напруги будуть досягнуті при меншому струмі.
Налагодження сигналізатора зводиться до установки підбіркою резистора R2 струму через "червоний" кристал світло-діода 8. 10 мА. На ток через "зелений" кристал, що залежить від ємності конденсатора С1, номінал резистора R2 не впливає. Значення струму визначають по падінню напруги на резисторі R2, виміряного стрілочним вольтме-
Вранці магнітоелектричної системи (наприклад, авометром Ц4315).

А. ЛАТАЙКО, г. Днепропетровск, Україна

Схожі статті