In der Rolle des Stromsensors in diesem Gerät werden zwei in Vorwärtsrichtung verbundene Dioden angelegt. Die Spannungsabfälle an ihnen reichen aus, um die LED-Anzeige zu beleuchten. In Reihe mit der LED ist der Widerstand eingeschaltet, dessen Bemessung so gewählt werden sollte, dass bei den maximalen Werten des Laststroms der Strom durch die LED den zulässigen Wert nicht überschreitet. Der maximale Vorwärtsstrom der Dioden muss mindestens doppelt so groß sein wie der maximale Laststrom. LED ist für jeden geeignet.
Aufgrund der kleinen Gaboriten, des geringen Stromverbrauchs und der geringen Verlustleistung im 220-VAC-Stromkreis kann das Amateur-Design leicht in eine Standard-Haushaltssteckdose, Verlängerungskabel, Leistungsschalter integriert werden. Das Display ermöglicht es, nicht nur das Vorhandensein von Überstrom zu verfolgen, sondern auch den Ausfall der Wicklungen von Elektromotoren oder die erhöhte mechanische Belastung des Elektrowerkzeugs schnell zu beheben.
Der Stromsensor ist auf selbstgebauten Reed-Schaltern K1-K3 aufgebaut, deren Wicklungen unterschiedliche Windungszahlen haben. Die Reedkontakte arbeiten daher mit unterschiedlichen Stromdurchflussraten. In dieser Schaltung hat die Wicklung des ersten Relais die größte Windungszahl, daher schließen die Kontakte K1.1 vor anderen Kontakten. Wenn der Strom von 2 A bis 4 A verbraucht wird, leuchtet nur die HL1 LED. Bei geschlossenem K1.1, aber geöffneten Kontakten der übrigen Reedschalter, wird der Versorgungsstrom der LED HL1 entlang der Diodenketten VD9 - VD12 und VD13 - VD16 fließen. Wird der überwachte Parameter um mehr als 4 A erhöht, beginnen die Kontakte des Reedschalters K2.1 zu erlöschen und HL2 leuchtet immer noch.. Die Kurzschlusswicklung hat eine Mindestwindungszahl, daher schließen die Kontakte K3.1, wenn I in der Last 8 A überschreitet.
Da die Windungen von selbst hergestellten Reed-Schaltern eine kleine Anzahl von Windungen haben, gibt es praktisch keine Erwärmung der Windungen. Die LED-Stromanzeigeeinheit wird von einem transformatorlosen Netzteil gespeist, das aus dem Kondensator C1, den strombegrenzenden Widerständen R1, R2 und dem Brückengleichrichter VD1-VD4 besteht. Die Kapazität C2 glättet die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung.
Reedspulen bestehen aus einem Wickeldraht mit einem Durchmesser von 0,82 mm in einer Reihe. Um das Glasgehäuse des Reed-Schalters nicht zu beschädigen, sollten Wicklungen der Wicklungen auf einem glatten Teil eines Stahlbohrers mit einem Durchmesser von 3,2 mm gewickelt werden. Der Abstand zwischen den Wicklungen beträgt 0,5 mm. Spulenrelais K1 - 11 Umdrehungen, K2 - 6 Umdrehungen, K3 - nur 4 Umdrehungen. Der Kontaktstrom hängt nicht nur von der Anzahl der Windungen ab, sondern auch vom spezifischen Typ des Reedschalters und der Position der Spule am Zylinder. Wenn sich die Spule in der Mitte des Reedgehäuses befindet, ist die Empfindlichkeit am besten.
Durch Ändern der Anzahl der Windungen der Spulen können Sie andere Werte der aktuellen Anzeige der angeschlossenen Lasten auswählen, unter denen die LEDs leuchten. Für eine kleine Korrektur können Sie die Position der Spule am Reedgehäuse ändern. Nach der Einstellung werden die Spulen mit Polymerleimtropfen fixiert.
Das vorgeschlagene Radio-Amateurfunk-Design ist geeignet für die Lichtanzeige des Stroms (und der Leistung), die von der Last verbraucht wird, die an die 220 V-Netzwerkvariable angeschlossen ist.Das Gerät ist mit einer Unterbrechung in einem der Netzwerkkabel verbunden. Merkmale des Designs - das Fehlen einer Stromquelle und galvanische Trennung. Dies wurde mit einem Hell- und Stromwandler erreicht.
Die Schaltung der Stromanzeige enthält einen Transformator T1, zwei Einweggleichrichter VD1 und VD2 mit Glättungskapazitäten C1 und C2. An den ersten Gleichrichter sind LEDs HL1 und HL4 angeschlossen, an die zweite - HL2 und HL3. Parallel dazu sind HL2 - HL4, getrimmte Widerstände R1 - R3 installiert. Mit ihrer Hilfe können Sie den Ausgangsstrom des Gleichrichters einstellen, in dem bestimmte LEDs anfangen zu brennen.
Wenn der Laststrom der Primärwicklung des Stromtransformators T1 folgt, erscheint eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung, die die Gleichrichter gleichrichtet. Die Anzeige ist so eingestellt, dass bei einem Laststrom von weniger als 0,5 A die Spannung an den Gleichrichterausgängen nicht ausreicht, um die LEDs zu beleuchten. Überschreitet der Strom diesen Wert, beginnt ein schwaches, aber deutlich wahrnehmbares Leuchten der HL1-LED (rote Farbe). Wenn der Laststrom ansteigt, steigt auch der Ausgangsstrom des Gleichrichters. Wenn der Laststrom den Pegel erreicht 2 A LED leuchtet HL2 (grün), mit einem Strom von mehr als 3-x A - HL3 (blau), und wenn der Strom größer als 4 A, beginnt weiße LED HL4 zu brennen. Hausversuche haben gezeigt, dass das Gerät bis zu einer Stromstärke von 12 A betrieben werden kann, für den häuslichen Bedarf ist das ausreichend, während der Strom durch die LEDs nicht mehr als 15-18 mA beträgt.
Alle Radiokomponenten, mit Ausnahme des Stromwandlers, sind auf einer Leiterplatte aus Glasfaser montiert, deren Zeichnung in der obigen Abbildung gezeigt ist. In der Anzeigeschaltung werden die Trimmerwiderstände SPZ-19 verwendet, die Kapazitäten sind Oxid, die Dioden können beliebige Kleinleistungsgleichrichter sein, die LEDs haben nur eine hohe Helligkeit.
Der Stromwandler wird von Hand aus einem Abwärtstransformator eines kleinen Netzteils (120/12 V, 200 mA) hergestellt. Der aktive Widerstand der Primärwicklung beträgt 200 Ohm. Die Wicklungen des Transformators sind in verschiedenen Abschnitten gewickelt. Für die obigen Schaltungsparameter beträgt die Anzahl der Wicklungen der Primärwicklung des Transformators drei, der Draht muss eine gute Isolierung aufweisen und ist für die Netzspannung und den Strom ausgelegt, die von der Last verbraucht werden. Um einen Transformator zu bauen, können Sie einen beliebigen seriellen Abwärtstransformator verwenden, zum Beispiel TP-121, TP-112.
Um die Skala zu skalieren, können Sie ein Wechselstrom-Amperemeter und einen Abwärtstransformator mit einer Sekundärwicklungsspannung von 5-6 V und Strom zu einem Amperepaar verwenden. Durch Ändern der Belastungswiderstandswerte den gewünschten Strom einstellen und die Trimmwiderstände die Zündung der entsprechenden LED erreichen.
Der ordnungsgemäße Betrieb der Autobatterie garantiert eine lange Betriebsdauer und einen sicheren Betrieb. Die Steuerung des Lade-Entlade-Modus der Batterie ermöglicht es Ihnen, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen und den korrekten Betrieb der Generator-, Anlasser- und Autoverkabelung zu überwachen.
Die Anzeige überwacht den Spannungsabfall auf dem Leiter, der den negativen Anschluss der Batterie mit der "Masse" des Autos verbindet. Dieser Leiter ist mit der klassischen resistiven Messbrücke R1-R5 verbunden, die es ermöglicht, multipolare Signale daraus zu entfernen und diese mit einem Operationsverstärker mit unipolarer Leistung zu verstärken. In der Schaltung des negativen OS von DA DA1 sind Dioden VD1-VD4 angeschlossen, die die Grenzen des gemessenen Stroms erweitern, was es erlaubt, sogar den Verbrauchsstrom des Anlassers beim Starten des Motors des Autos zu messen.
Registrierung Instrument ist ein magneto mit Milliamperemeter-Skala mit Null in der Mitte, beispielsweise M733 mit dem aktuellen Vollausschlag in 50mkA Pfeilen. Die Skala ist am bequemsten, gleichförmig die drei Markierungen auf dem rechten Seite zu anordnen und links von Null: 5 A, 50 A und 500 A. Powers Indikatoren parametrische Spannungsregler 6,6 V. Das Widerstandsrecht R5 Schlussfolgerung permanent mit dem Minuspol der Batterie angeschlossen blieb.
Um die Waage zu kalibrieren, wird die Energie direkt von der Batterie der Batterien geliefert und der Trimmerwiderstand R4 stellt die Mikroamperemeternadel auf Null. Dann, wenn der Zündschlüssel Verbindung ist aus dem positiven Anschluß der Batterie über einen stark (etwa 60 Watt), um den Widerstand von 2,4 Ohm Nennwertes mit dem Fahrzeugaufbau und den Trimmwiderstand R7 auf ammeter Pfeilmarkierung A. Nach 5 grading positive Anschluß mit Stromanzeige verbunden gesetzt positive Ausgangsbordnetz Auto.
Auf der radiochip-Website werden schematische Diagramme von Subwoofern präsentiert, die von ihren eigenen Händen gesammelt wurden
Zur Signalisierung und Steuerung in modernen Geräten werden häufig Leuchtmelder verwendet, deren strahlende Elemente Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe sind. Solche Vorrichtungen werden hauptsächlich in Form von Spannungsindikatoren ausgeführt, obwohl in vielen Fällen die Stromindikatoren (im Folgenden der Kürze halber, IT) informativer sind.
(. Abbildung 1) Die weite Verbreitung von IT-LED verhindert die Notwendigkeit, einen Spannungsabfall über den Stromsensor zur Verfügung zu stellen -. Den Widerstand R1, um die Spannung der LED-Emission überschreitet, das heißt, im Durchschnitt etwa 1,8 V für rote LEDs und grüne Lumineszenz und Blau etwa 2,9 V, wodurch solche IT eine geringe Rentabilität haben. Um den Spannungsabfall am Stromsensor zu reduzieren, der für den Betrieb der LED IT erforderlich ist, werden verschiedene Gleichstromverstärker oder (für Wechselstrom) Stromwandler verwendet.
Die Verwendung von Verstärkern verkompliziert das Gerät und erfordert ihre Verbindung mit einem Dreipol-Netzwerk, die Stromwandler sind eher umständlich. Es ist ein Verfahren zur Versorgung einer Leuchtdiode aus einer Niederspannungsquelle bekannt, bei dem ein Spannungswandler verwendet wird. Solche Vorrichtungen mit variierenden Komplexitätsgraden werden von Fachleuten und Amateurfunkkonstrukteuren verwendet, die kleine Laternen konstruieren, bei denen eine Weißlicht emittierende Diode LED von einer einzelnen Zelle oder Batterie gespeist wird. Die Wandler bleiben bei einer Versorgungsspannung unter 1 V funktionsfähig. Dies sind vergleichsweise leistungsstarke Geräte, die durch die LED einen Strom von mehreren zehn Milliampere bereitstellen.
Wenn ein Spannungswandler zur Versorgung der LED verwendet wird und der Spannungsabfall am Stromsensor als Stromquelle verwendet wird (Abb. 2a), kann die Verlustleistung deutlich reduziert werden. Moderne superhelle LED-Anzeigen mit unterschiedlichem Leuchten leuchten bei einem Strom von etwa 200 μA hell genug, und die Leistung von Wandlern in Taschenlampen ist unnötig.
In den Experimenten Ausgangsleistungsreduzierung einfachste Konverter - Sperrschwinger - es stellte sich heraus, daß dieser Wandler auf dünnen Germanium Transistor konfiguriert ist, eine Ausgangsleistung für Lumineszenzhelligkeit LEDs erforderlich, entwickelt, um die Versorgungsspannung von nur 0,1... 0,2 V, die vergleichbar ist mit mit dem Spannungsabfall am Shunt des elektrischen Messgerätes.
In der Vorrichtung gemäß dem Schema in Fig. 2.6 Es gibt keinen Überstromschutz. Daher kann diese Vorrichtung in Schaltungen verwendet werden, in denen keine Stromstöße auftreten.
In Abb. 2b zeigt das Schema des wirtschaftlichsten LED-Stromindikators für Vorrichtungen, die einen relativ stabilen Strom verbrauchen. Wenn ein Transistor MP20A mit einem statischen Basisstrom-Übertragungsverhältnis der Basis von nicht weniger als 100 verwendet wird, leuchtet die HL1-LED hell, wenn die Spannung über dem Stromsensor des R1-Widerstands 0,1 V nicht übersteigt.
Der Transformator T1 ist auf einen Ringferrit-Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 10 mm von der EFT einer fehlerhaften CFL gewickelt. Beide Wicklungen enthalten 24 Wicklungen aus emailliertem Draht mit einem Durchmesser von 0,18 mm. Diese IT ist sowohl in Wechselstrom- als auch in Gleichstromkreisen anwendbar: Bei einer positiven Halbwelle der Versorgungsspannung arbeitet der Wandler und die LED HL1 leuchtet, während ein negativer Transistor durch eine kleine Sperrspannung geschlossen ist. Der Strom durch die LED hat die Form von Impulsfolgen, die mit einer Frequenz von 50 Hz folgen, aber aufgrund der Trägheit der Sicht wird ihr Leuchten als kontinuierlich wahrgenommen.
Wird IT in Verbindung mit einem Gerät betrieben, das empfindlich auf schwankende Versorgungsspannung reagiert, sollte der Stromsensor mit einem Keramikkondensator von 0,5... 1 μF (C1) überbrückt werden. Der Widerstand des Stromsensors ist so gewählt, dass bei maximalem Laststrom die Helligkeit des LED-Lichts angenehm ist. Der vom Konverter verbrauchte Strom beträgt normalerweise weniger als 2 mA.
Wenn der von der Last verbrauchte Strom über einen weiten Bereich variieren kann, sollte in solchen Vorrichtungen eine Schottky-Diode als Stromsensor für IT verwendet werden (Fig. 2, c). Seine Sperrspannung nicht mehr als 25 V, aber der maximal zulässige Wert des Vorwärtsstroms muß in der Zeit als der maximale Laststrom größer sein (für einen Diode KD269A Laststrom zum Beispiel darf nicht 2 Ampere überschreitet und für KD273A Diode - 10 A).
Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, und die Änderung des Laststrom von 5 mA bis zu einem maximalen Spannungsabfall über die Diode im Bereich von 0,35 ändern wird... 0,2 V. Diesem ermöglicht die Verwendung eines gemeinsamen Wechselrichter LF Reihe Germanium-Transistoren MP39-MP42 (minimale Spannung des Leistungswandlers - 0,14... 0,16 V) oder Hochfrequenzserie GT308-GT310 (die minimale Versorgungsspannung des Umrichters beträgt 0,2 V). Der statische Stromübertragungskoeffizient der Basis h2) 3 des Transistors sollte bei einer solchen Anwendung mindestens 15 betragen.
Der Transformator für diesen IT ist auf dem gleichen wie der vorherige Fall eines magnetischen Kreises gewickelt, beide Wicklungen enthalten zehn Windungen von emailliertem Draht mit einem Durchmesser von 0,1 mm.
Der Widerstand R1 wird für die optimale Helligkeit der LED HL1 bei dem maximalen Laststrom ausgewählt. Wenn vstrechnoparallelno VD1 VD2 eine Diode (gezeigt in Fig. 2 in gestrichelten Linien) zu verbinden, so erhalten wir einen wirtschaftlichen Indikatoren AC LED, die in Wechselstromkreisen Spannung von mehreren Volt bis zu mehreren hundert Volt verwendet werden können.
Es ist sehr praktisch, es als Indikator für den Netzwerkstrom zu verwenden. Bei einer Lastleistung von bis zu 400 W werden die Dioden KD269A leicht erwärmt, so dass die Anzeige in einer klappbaren Installation im Euro-Stecker montiert werden kann. Wenn die Leistung der Last 100 W nicht überschreitet, kann die Stromanzeige mit den Kleinteilen (Schottky-Dioden 1N5818, superhelle LED und Transistorreihe GT310) in einem herkömmlichen Stecker montiert werden (Abb. 3).
Der magnetische Kreis des Transformators dieser IT ist ein Ferritrohr mit einem Außendurchmesser von 5 und einer Länge von 6 mm (solche Rohre werden an die Anschlüsse einiger Teile in Impulskrafteinheiten gelegt). Falls notwendig, kann die Röhre halbiert werden, nachdem sie zwei kreisförmige Magnetkreise auf einmal erhalten hat. Vor dem Wickeln müssen die scharfen Kanten der Ringe mit feinkörnigem Sandpapier abgerundet werden.
Beide Wicklungen enthalten zehn Wicklungen aus emailliertem Draht mit einem Durchmesser von 0,1 mm. Sie zu wickeln wird gleichzeitig durch zwei Drähte empfohlen, sie in das Auge einer dünnen Nähnadel führend, und nach dem Wickeln den Anfang einer Wicklung mit dem Ende des zweiten verbinden. Für die LED im Steckergehäuse muss ein Loch gebohrt werden. Nach dem Einbau werden die Teile mit einigen Tropfen Schmelzkleber im Gabelkörper fixiert. Die angebotenen LED IT's sind einfach, billig, wirtschaftlich, einfach in jedes Gerät zu integrieren und tragen zur Erhöhung der Verbrauchereigenschaften bei, wodurch der Umfang der LED-Anzeigen erweitert wird.
LED-Stromüberstromkreise
Ein Überschreiten des Ausgangsstroms in der Stromversorgung zeigt eine Zunahme des Stromverbrauchs in der Lastvorrichtung an. Manchmal ist der Verbrauchsstrom in der Last (aufgrund einer Fehlfunktion oder die Verbindungen der Lastvorrichtungen) erhöhen kann bis auf den Wert des Kurzschlussstroms (K / s), was unweigerlich zu einem Absturz führen wird (wenn die Stromversorgungseinheit nicht mit einem Überlastungsschutz versehen ist).
Folgen der Überlastung kann bedeutendere und irreparable sein, wenn Sie ein Netzteil ohne Schutzgerät verwenden (wie es heute machen Schinken ist oft durch einfache Quellen machen und kostengünstige Adapter kaufen) - wird der Energieverbrauch sinkt Netztransformator erhöhen die einzelnen Elemente und schlechten Geruch abzufeuern.
Um die Stromversorgung des „unwichtige“ Modus stellte die einfache Überlastanzeige ist einfach zu erkennen -. Da sie in der Regel nur wenige Elemente enthalten, erschwinglich und zugänglich und diese Indikatoren zu setzen sind universell in nahezu jeden hausgemachte oder Industrie sein Stromversorgung.
Ein einfaches Diagramm der aktuellen Überlastungsanzeige
Die einfachste elektronische Schaltung der Stromüberlastanzeige ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1. Schaltplan der Leuchtanzeige der Stromüberlastung.
Der Betrieb seiner Elemente basiert auf der Tatsache, dass ein Begrenzungswiderstand mit niedrigem Widerstand (R3 in der Schaltung) in Reihe mit der Last in dem Ausgangskreis der Stromversorgung geschaltet ist.
Dieses Gerät kann universell in Stromversorgungen und Stabilisatoren mit unterschiedlicher Ausgangsspannung verwendet werden (getestet bei einer Ausgangsspannung von 5-20 V). Die Werte und Nennwerte der Elemente, die in dem Diagramm in 1 gezeigt sind, sind jedoch für eine Stromversorgung mit einer Ausgangsspannung von 12 V gewählt.
Um den Bereich der Stromversorgungen für diesen Entwurf zu erweitern, in dessen Ausgangsstufe der vorgeschlagene Anzeigeknoten effizient arbeiten wird, ist es folglich notwendig, die Parameter der Elemente R1-R3, VD1, VD2 zu ändern.
Solange keine Überlastung vorliegt, arbeiten die Stromquelle und der Lastknoten im Nennmodus, der zulässige Strom fließt durch R3 und der Spannungsabfall über den Widerstand ist klein (weniger als 1 V). Auch in diesem Fall ist der Spannungsabfall über die Dioden VD1, VD2 ebenfalls klein und die HL1-LED leuchtet kaum.
Durch die Erhöhung des Verbrauchsstrom in der Lastvorrichtung oder einen Kurzschluss zwischen den Punkten A und B in dem Schaltkreisstrom ansteigt, erreicht der Spannungsabfall über den Widerstand R3 kann den Maximalwert (die Ausgangsstromversorgungsspannung), wobei die LED HL1 (blinkend) bei voller Stärke leuchtet.
Für einen visuellen Effekt verwendet das Schema eine blinkende LED L36B. Anstelle dieser LED können Sie ähnliche in elektrischen Eigenschaften Geräte verwenden, zum Beispiel L56B, L456B (erhöhte Helligkeit), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 oder ähnliches.
Die vom Widerstand R3 (bei einem Strom von k / s) verbrauchte Leistung beträgt mehr als 5 W, so dass dieser Widerstand unabhängig von einem Kupferdraht vom PEL-1-Typ (PEL-2) mit einem Durchmesser von 0,8 mm hergestellt wird.
Es stammt von einem unnötigen Transformator. Auf den Rahmen des Büros Bleistift gewickelt 8 Umdrehungen dieses Drahtes, seine Enden werden behandelt, dann wird der Rahmen entfernt. Der Drahtwiderstand R3 ist bereit.
Alle Dauerwiderstände vom Typ MLT-0,25 oder ähnlich. Anstelle der Dioden VD1, VD2 können Sie KD503, KD509, KD521 mit jedem Buchstabenindex einstellen. Diese Dioden schützen die LED im Überlastmodus (Überspannung löschen).
Überlastungsanzeige mit Summer
Leider ist es in der Praxis nicht möglich, den Status der Anzeige-LED in der Stromversorgung ständig visuell zu überwachen, so dass es sinnvoll ist, die Schaltung mit einem elektronischen Audioknoten zu ergänzen. Ein solches Schema ist in Abbildung 2 dargestellt.
Wie aus dem Schema ersichtlich ist, funktioniert es auf dem gleichen Prinzip, aber anders als die vorherige, diese Vorrichtung ist empfindlicher und die Art seiner Arbeit aufgrund der Öffnung des Transistors VT1, sein Basispotential von 0,3 V. In VT1-Transistor-Stromverstärker implementiert zu etablieren.
Der Transistor ist ausgewählt Germanium. Von den alten Funkamateurbedarf. Es kann mit ähnlichen in elektrischen Eigenschaften Geräte ersetzt werden: MP16, MP39-MP42 mit jedem Buchstabenindex. In extremen Fällen können Sie einen Siliziumtransistor KT361 oder KTZ107 mit einem beliebigen Buchstabenindex installieren, aber dann wird der Schwellenwert der Anzeige anders sein.
Abb. 2. Schaltplan des Knotens der Ton- und Lichtindikator der Stromüberlastung.
Die Einschaltschwelle des Transistors VT1 hängt von dem Widerstand der Widerstände R1 und R2 ab und in dieser Schaltung wird bei einer Spannung von 12,5 V die Leistungsanzeige bei einem Laststrom von mehr als 400 mA eingeschaltet.
Im Kollektorkreis des Transistors sind eine blinkende LED und eine Kappe mit eingebautem HF-Generator HA eingeschaltet. Wenn der Spannungsabfall über R1 gleich 0,5 ist. 0,6 V, der Transistor VT1 öffnet, die HL1 LED und die HA1 Kapsel erhalten die Versorgungsspannung.
Da die Kapsel für die LED ein aktives Element ist, das den Strom begrenzt, ist der Betriebsmodus der LED normal. Durch die Verwendung einer blinkenden LED wird die Kapsel auch intermittierend klingen - der Ton wird während einer Pause zwischen den LED-Blitzen gehört.
In diesem Schema können Sie einen noch interessanteren Klangeffekt erzielen, wenn Sie anstelle der HA1-Kapsel das KRI-4332-12-Gerät einschalten, das einen integrierten Oszillator mit einem Interrupt besitzt. Im Falle einer Überlastung ähnelt das Geräusch daher einer Sirene (dies wird durch eine Kombination von Unterbrechungen der LED-Blitze und internen Unterbrechungen der H1-Kapsel erleichtert).
Dieser Klang ist ziemlich laut (gehört im nächsten Raum mit einem durchschnittlichen Geräuschpegel), es wird definitiv die Aufmerksamkeit der Leute auf sich ziehen.
Sicherung durchgebrannt
Ein anderes Diagramm des Überlastanzeigers ist in Fig. 3 gezeigt. In solchen Konstruktionen, in denen eine Sicherung (oder eine andere, z. B. selbstheilende) Sicherung installiert ist, ist es oft erforderlich, ihren Betrieb visuell zu überwachen.
Hier wird eine zweifarbige LED mit einer gemeinsamen Kathode und entsprechend drei Anschlüssen verwendet. Wer in der Praxis diese Dioden mit einer gemeinsamen Schlussfolgerung getestet hat, weiß, dass sie etwas anders funktionieren als erwartet.
Das Denkmuster ist, dass es scheint, dass grüne und rote Farben in den LEDs im gemeinsamen Gehäuse erscheinen, wenn die Spannung (an die gewünschte Polarität) an die entsprechenden Anschlüsse R oder G angelegt wird. Dies ist jedoch nicht ganz so.
Abb. 3. Sicherung durchgebrannt.
Während die FU1-Sicherung arbeitet, wird Spannung an beide Anoden der HL1-LED angelegt. Die Lumineszenzschwelle wird durch den Widerstandswert des Widerstandes R1 korrigiert. Wenn die Sicherung den Laststromkreis unterbricht, erlischt die grüne LED und die rote LED bleibt an (wenn die Versorgungsspannung nicht ganz verschwunden ist).
Da die zulässige Sperrspannung für LEDs klein und begrenzt ist, werden für diese Konstruktion Dioden mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften VD1-VD4 in die Schaltung eingeführt. Die Tatsache, dass nur eine Diode in Reihe mit der grünen LED und drei mit der roten LED verbunden ist, ist auf die Besonderheiten der ALC331A LED zurückzuführen, die in der Praxis zu sehen sind.
In den Experimenten hat sich herausgestellt, dass die Schwelle der Spannung der Aufnahme der roten LED niedriger ist als die der grünen. Um diesen Unterschied auszugleichen (nur in der Praxis bemerkbar), ist die Anzahl der Dioden nicht gleich.
Wenn die Sicherung auf eine grüne LED (G) durchbrennt, wird eine umgekehrte Polarität angelegt. Die Nennelemente in der Schaltung sind für die Überwachung der Spannung in der 12-V-Schaltung angegeben.Anstatt der ALC331A-LED können andere ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, beispielsweise KPDD18V-M, L239EGW.
Literatur: Andrei Kashkarov - Elektronisch hausgemacht.
13 Diagramme von Entladungsindikatoren von Lithium-Ionen-Batterien: von einfach bis komplex
Was kann trauriger sein als eine plötzlich akkumulierte Batterie in einem Quadrokopter während eines Fluges oder ein getrennter Metalldetektor auf einer vielversprechenden Lichtung? Jetzt, wenn Sie im Voraus wissen könnten, wie viel der Akku geladen ist! Dann könnten wir den Ladevorgang verbinden oder einen neuen Satz Batterien einsetzen, ohne auf die traurigen Folgen zu warten.
Und hier ist die Idee entstanden, einen Indikator zu setzen, der im Voraus signalisiert, dass die Batterie bald sitzen wird. Über die Umsetzung dieser Aufgabe haben Funkamateure auf der ganzen Welt gepufft und heute gibt es ein ganzes Auto und einen kleinen Wagen mit verschiedenen Schaltungslösungen - von Schaltkreisen auf einem Transistor bis hin zu ausgetrickten Geräten auf Mikrocontrollern.
Als nächstes werden nur die Lithium-Ionen-Batterieentladeanzeiger vorgestellt, die nicht nur zeitgeprüft sind und Ihre Aufmerksamkeit verdienen, sondern auch leicht zusammenpassen.
Optionsnummer 1
Beginnen wir vielleicht mit einem einfachen Schema mit einer Zenerdiode und einem Transistor:
Wir werden analysieren, wie es funktioniert.
Während die Spannung über einer bestimmten Schwelle (2,0 Volt), wird die Zener-Diode eine Durchbruchs bzw. wird der Transistor geschlossen und der gesamte Strom fließt durch die grüne LED. Sobald die Batteriespannung zu fallen beginnt, und erreicht Werte von + 1,2V um 2.0B (der Spannungsabfall über den Übergang Basis-Emitter des Transistor VT1), beginnt der Transistor zu öffnen, und der Strom beginnt, zwischen den beiden LEDs umverteilt werden.
Wenn wir eine zweifarbige LED verwenden, erhalten wir einen fließenden Übergang von Grün zu Rot, einschließlich der gesamten Farbpalette.
Der typische Unterschied der Durchlassspannung bei zweifarbigen LEDs ist 0,25 Volt (rotes Licht bei einer niedrigeren Spannung). Es ist dieser Unterschied, der den Bereich des vollständigen Übergangs zwischen Grün und Rot definiert.
So können Sie trotz der Einfachheit der Schaltung im Voraus wissen, dass die Batterie zu Ende ist. Solange die Batteriespannung 3,25 V oder mehr beträgt, leuchtet die grüne LED. Im Intervall zwischen 3,00 und 3,25V zu grün beginnt Rot zu mischen - je näher es an 3,00 Volt ist, desto roter ist es. Und schließlich, bei 3V brennt nur die reine rote Farbe.
Der Nachteil der Schaltung besteht in der Komplexität der Auswahl von Zener-Dioden zum Erzielen der erforderlichen Betriebsschwelle sowie in konstantem Stromverbrauch in der Größenordnung von 1 mA. Nun, es ist möglich, dass der Farbenblinder diese Idee nicht mit wechselnden Farben schätzt.
Übrigens, wenn ein anderer Typ von Transistor in dieser Schaltung angeordnet ist, kann bewirkt werden, dass er in der entgegengesetzten Weise arbeitet: der Übergang von Grün zu Rot wird im Gegensatz dazu im Fall einer Erhöhung der Eingangsspannung auftreten. Hier ist das modifizierte Schema:
Optionsnummer 2
Die folgende Schaltung verwendet den TL431-Chip, der ein Präzisionsspannungsregler ist.
Die Ansprechschwelle wird durch den Spannungsteiler R2-R3 bestimmt. Bei den im Schema angegebenen Nennwerten sind es 3,2 Volt. Wenn die Spannung an der Batterie auf diesen Wert abfällt, hört die Mikroschaltung auf, die LED abzuschalten, und sie zündet. Dies wird ein Signal sein, dass die volle Entladung der Batterie sehr nahe ist (die minimal zulässige Spannung an einer Li-Ionen-Bank beträgt 3,0 V).
Wenn die Batterie mit einer Reihe von Lithium-Ionen-Batterien betrieben wird, die in Reihe geschaltet sind, muss das obige Diagramm mit jeder Bank separat verbunden werden. Hier ist wie:
Um die Schaltung zu konfigurieren, schließen wir eine geregelte Stromversorgung anstelle von Batterien an und wählen den Widerstand R2 (R4), um die LED im richtigen Moment einzuschalten.
Optionsnummer 3
Und hier ist ein einfaches Diagramm des Entladungsindikators einer Li-Ionen-Batterie an zwei Transistoren: Die Ansprechschwelle wird durch die Widerstände R2, R3 eingestellt. Die alten sowjetischen Transistoren können durch BC237, BC238, BC317 (KT3102) und BC556, BC557 (KT3107) ersetzt werden.
Optionsnummer 4
Eine Schaltung auf zwei Feldeffekttransistoren, die im Wartezustand buchstäblich Mikroströme verbrauchen.
Wenn die Schaltung an die Stromversorgung angeschlossen wird, wird die positive Spannung an dem Gate des Transistors VT1 durch den Teiler R1-R2 gebildet. Wenn die Spannung höher als die Abschaltspannung des FET ist, öffnet sie und zieht das Gate VT2 auf den Boden, wodurch es geschlossen wird.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt, wenn sich die Batterie entlädt, wird die Spannung, die von dem Teiler genommen wird, nicht ausreichend, um den VT1 zu entriegeln, und er schließt sich. Folglich erscheint eine Spannung nahe der Versorgungsspannung an dem Gate des zweiten Feldes. Es öffnet und beleuchtet die LED. Die Beleuchtung der LED signalisiert uns, dass die Batterie wieder aufgeladen werden muss.
Transistoren passen auf jeden n-Kanal mit niedriger Abschaltspannung (je kleiner desto besser). Die Leistung von 2N7000 in diesem Schema wurde nicht getestet.
Optionsnummer 5
Auf drei Transistoren:
Ich denke, das Schema braucht keine Erklärungen. Dank des großen Koeffizienten. Verstärkung von drei Transistor-Kaskaden, die Schaltung wird sehr deutlich getriggert - ein Unterschied von 1 Hundertstel Volt zwischen der brennenden und nicht brennenden LED reicht aus. Der Stromverbrauch bei eingeschaltetem Display beträgt 3 mA, bei ausgeschalteter LED 0,3 mA.
Trotz der umständlichen Form der Schaltung hat das fertige Board eher bescheidene Dimensionen:
Vom Kollektor VT2 ist es möglich, ein Signal zu nehmen, das den Anschluss der Last erlaubt: 1 - es ist erlaubt, 0 - es ist verboten.
Die Transistoren BC848 und BC856 können durch BC546 bzw. BC556 ersetzt werden.
Optionsnummer 6
Dieses Schema gefällt mir, dass es nicht nur eine Anzeige enthält, sondern auch die Last abschneidet.
Es ist schade, dass die Schaltung selbst nicht aus der Batterie ausschaltet, während sie weiterhin Energie verbraucht. Und sie isst, dank der ständig brennenden LED, viel.
Die grüne LED dient in diesem Fall als Referenzspannungsquelle und verbraucht einen Strom in der Größenordnung von 15-20 mA. Um ein solches gefräßiges Element loszuwerden, anstelle der Quelle beispielhafter Spannung, können Sie denselben TL431 anwenden, einschließlich in einem solchen Schema *:
* Verbinden Sie die TL431-Kathode mit dem 2. LM393-Pin.
Optionsnummer 7
Eine Schaltung, die sogenannte Spannungsüberwachungen verwendet. Sie werden auch als Aufseher und Spannungsprüfer (Voltdetektoren) bezeichnet. Dies sind spezialisierte Mikroschaltungen, die speziell für die Spannungsregelung entwickelt wurden.
Hier z. B. eine Schaltung, die eine LED zündet, wenn die Spannung an der Batterie auf 3,1 V abfällt. Zusammengebaut auf BD4731.
Zustimmen, es ist nirgendwo einfacher! Der BD47xx besitzt einen offenen Kollektor am Ausgang und begrenzt den Ausgangsstrom auf 12 mA. Dadurch können Sie die LED direkt an sie anschließen, ohne Widerstände zu begrenzen.
Ähnlich kann jeder andere Supervisor auf irgendeine andere Spannung angewendet werden.
Hier sind einige weitere Optionen zur Auswahl:
- bei 3,08 V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E / TT, CAT809TTBI-G;
- bei 2,93 V: MCP102T-300E / TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
- Serien MN1380 (oder 1381, 1382 - sie unterscheiden sich nur in den Fällen). Für unsere Zwecke ist Open Drain die beste Wahl, wie die zusätzliche "1" in der Bezeichnung des Chips zeigt - MN13801, MN13811, MN13821. Die Betriebsspannung wird durch den Buchstabenindex bestimmt: MN13811-L nur 3,0 Volt.
Sie können auch das sowjetische Analog - KR1171SPhh nehmen:
Abhängig von der digitalen Bezeichnung wird die Erkennungsspannung unterschiedlich sein:
Das Spannungsnetz ist nicht sehr gut für die Steuerung von Li-Ionen-Batterien geeignet, aber ich denke nicht, dass es sich lohnt, diesen Chip komplett zu entladen.
Die unbestreitbaren Vorteile der Schaltungen auf den Spannungswächtern sind ein extrem niedriger Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand (Einheiten und sogar Mikroampereanteile) sowie seine extreme Einfachheit. Oft passt das ganze Schema direkt auf die Ausgänge der LED:
Um die Entladungsanzeige noch deutlicher zu machen, kann der Ausgang des Spannungsdetektors auf die blinkende LED geladen werden (z. B. die L-314-Serie). Oder am meisten, um den einfachsten "Einbruch" auf zwei bipolaren Transistoren zu montieren.
Ein Beispiel für eine vorgefertigte Schaltung, die eine Anlage mit einer blinkenden LED alarmiert, ist unten gezeigt:
Ein anderes Schema mit einer blinkenden LED wird nachstehend erörtert.
Optionsnummer 8
Ein steiler Stromkreis, der die LED zu blinken beginnt, wenn die Spannung an der Lithiumbatterie auf 3,0 Volt abfällt:
Dieses Schema bewirkt, dass eine superhelle LED mit einem Tastverhältnis von 2,5% blinkt (dh eine lange Pause - kurzer Blitz - wieder eine Pause). Dadurch können Sie den Stromverbrauch auf lächerliche Werte reduzieren - im ausgeschalteten Zustand verbraucht die Schaltung 50 nA (Nano!), Und im Blinkmodus der LED - nur 35 μA. Können Sie etwas wirtschaftlicher anbieten? Kaum.
Wie zu bemerken war, wird die Arbeit der meisten Entladungssteuerschaltungen reduziert, um eine bestimmte beispielhafte Spannung mit einer gesteuerten Spannung zu vergleichen. In Zukunft wird dieser Unterschied verstärkt und schaltet die LED ein / aus.
Üblicherweise wird als Differenzverstärker zwischen der Referenzspannung und der Spannung an der Lithiumbatterie eine Kaskade an dem Transistor oder einem Operationsverstärker verwendet, der in der Komparatorschaltung enthalten ist.
Aber es gibt eine andere Lösung. Als Verstärker können Sie Logikelemente - Inverter - verwenden. Ja, das ist eine nicht standardmäßige Verwendung von Logik, aber es funktioniert. Ein ähnliches Schema wird in der nächsten Version gegeben.
Optionsnummer 9
Schema auf 74HC04.
Die Betriebsspannung der Zenerdiode sollte niedriger sein als die Auslösespannung des Schaltkreises. Zum Beispiel können Sie eine Zenerdiode für 2,0 - 2,7 Volt verwenden. Die Feinabstimmung der Ansprechschwelle wird durch den Widerstand R2 eingestellt.
Die Schaltung verbraucht ungefähr 2 mA von der Batterie, also muss sie auch nach dem Netzschalter eingeschaltet werden.
Optionsnummer 10
Es ist nicht einmal eine Entladungsanzeige, sondern ein ganzer LED-Voltmeter! Eine lineare Skala von 10 LEDs gibt ein klares Bild des Batteriestatus. Alle Funktionen sind auf einem einzigen Chip LM3914 implementiert:
Der Teiler R3-R4-R5 spezifiziert die unteren (DIV_LO) und oberen (DIV_HI) Schwellenspannungen. Bei den Werten der oberen LED, die auf dem Diagramm angegeben sind, entspricht die Spannung 4,2 Volt, und wenn die Spannung unter 3 Volt fällt, erlischt die letzte (untere) LED.
Wenn Sie den 9. Pin des Chips mit der "Masse" verbinden, können Sie ihn in den Modus "Punkt" versetzen. In diesem Modus leuchtet immer nur eine LED auf, die der Versorgungsspannung entspricht. Wenn man wie im Diagramm links bleibt, leuchtet eine ganze Skala von LEDs auf, was in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit irrational ist.
Als LEDs brauchen Sie nur die roten LEDs, weil Sie haben im Betrieb die kleinste Gleichspannung. Wenn zum Beispiel die blauen LEDs mit einer Batterie, die auf 3 Volt gesunken ist, leuchten, werden sie höchstwahrscheinlich überhaupt nicht aufleuchten.
Die Mikroschaltung selbst verbraucht ungefähr 2,5 mA, plus 5 mA für jede beleuchtete LED.
Der Nachteil der Schaltung kann als die Unfähigkeit betrachtet werden, die Zündschwelle jeder LED individuell einzustellen. Sie können nur die Start- und Endwerte angeben, und der in den Chip integrierte Teiler teilt dieses Intervall in 9 Segmente auf. Wie jedoch bekannt ist, beginnt die Spannung an der Batterie kurz vor dem Ende der Entladung sehr schnell zu fallen. Der Unterschied zwischen den um 10% und 20% entladenen Batterien kann einige Zehntel Volt sein, und wenn Sie die gleichen Batterien vergleichen, nur razryazhennennye 90% und 100%, können wir den Unterschied in einem aktuellen sehen!
Ein typischer Graph der Lithium-Ionen-Batterieentladung, der unten gezeigt ist, zeigt diesen Umstand deutlich:
Daher ist die Verwendung einer linearen Skala, um den Entladungsgrad der Batterie anzuzeigen, nicht sehr geeignet. Sie benötigen eine Schaltung, mit der Sie die genauen Werte der Spannungen angeben können, bei denen diese oder jene LED aufleuchtet.
Die volle Kontrolle über die Schaltzeiten der LEDs ergibt sich aus dem folgenden Diagramm.
Optionsnummer 11
Diese Schaltung ist eine 4-stellige Spannungsanzeige an der Batterie / Batterie. Es ist auf vier Betriebssystemen implementiert, die Teil des LM339-Chips sind.
Die Schaltung ist bis zu einer Spannung von 2 Volt betriebsbereit, verbraucht weniger als einen Milliampere (ohne die LED zu zählen).
Um den tatsächlichen Wert der verbrauchten und verbleibenden Batteriekapazität widerzuspiegeln, ist es natürlich notwendig, die Entladekurve der verwendeten Batterie (unter Berücksichtigung des Laststroms) beim Einrichten der Schaltung zu berücksichtigen. Dadurch können Sie die genauen Spannungswerte angeben, die beispielsweise 5% -25% -50% -100% der Restkapazität entsprechen.
Optionsnummer 12
Nun, natürlich öffnet sich der größte Platz bei Verwendung von Mikrocontrollern mit einer integrierten Referenzspannungsquelle und einem ADC-Eingang. Hier ist das Funktionelle nur durch Ihre Vorstellungskraft und die Fähigkeit zu programmieren begrenzt.
Als Beispiel ist hier die einfachste Schaltung auf dem ATMega328-Controller.
Obwohl hier, um die Größe des Boards zu reduzieren, wäre es besser, den 8-Fuß-ATTiny13 in das SOP8-Paket zu nehmen. Dann wäre es generell schick. Aber lass das deine Hausaufgaben sein.
Die LED ist dreifarbig (vom LED-Streifen), aber nur rot und grün.
Ein vorgefertigtes Programm (Skizze) kann unter diesem Link heruntergeladen werden.
Das Programm funktioniert wie folgt: alle 10 Sekunden wird die Stromversorgung abgefragt. Basierend auf den Messergebnissen steuert der MC die LEDs mit PWM, wodurch Sie verschiedene Farbtöne erhalten, indem Sie rote und grüne Farben mischen.
Ein frisch geladener Akku strahlt ca. 4,1V aus - die grüne Anzeige leuchtet auf. Während des Ladevorgangs hat die Batterie eine Spannung von 4,2 V, während die grüne LED blinkt. Sobald die Spannung unter 3,5V fällt, blinkt die rote LED. Dies wird ein Signal für die Tatsache sein, dass sich die Batterie fast gesetzt hat und es Zeit ist, sie aufzuladen. Im Rest des Spannungsbereichs ändert sich die Anzeige von grün auf rot (abhängig von der Spannung).
Optionsnummer 13
Nun, für einen Snack schlage ich eine Version der Modifikation der Standard-Schutzplatine vor (sie werden auch als Lade-Entlade-Controller bezeichnet), was sie zu einem Indikator für eine leere Batterie macht.
Diese Platinen (PCB-Module) werden fast im industriellen Maßstab aus alten Batterien von Mobiltelefonen entnommen. Einfach die weggeworfene Batterie vom Handy auf die Straße nehmen, gut austanken und das Brett liegt in deinen Händen. Der ganze Rest wird ordnungsgemäß entsorgt.
In den meisten Fällen ist die Leiterplatte ein solches Schema:
Mikromontage 8205 - das sind zwei Milliomol des Feldes, in einem Körper montiert.
Indem wir einige Änderungen in der Schaltung vornehmen (in rot dargestellt), erhalten wir eine ausgezeichnete Lithium-Ionen-Batterieentladeanzeige, die praktisch keinen Strom verbraucht, wenn sie ausgeschaltet ist.
Da der Transistor VT1.2 für das Trennen des Ladegeräts von der Batteriebank beim Wiederaufladen verantwortlich ist, ist es in unserer Schaltung unnötig. Daher haben wir diesen Transistor vollständig von der Arbeit entfernt, wodurch die Abflusskette unterbrochen wurde.
Der Widerstand R3 begrenzt den Strom durch die LED. Sein Widerstand sollte so gewählt werden, dass das Leuchten der LED bereits spürbar war, der Stromverbrauch jedoch nicht zu groß war.
Übrigens können Sie alle Funktionen des Schutzmoduls speichern und einen Hinweis über einen separaten Transistor geben, der die LED steuert. Das bedeutet, dass die Anzeige zur gleichen Zeit aufleuchtet, wenn die Batterie zum Zeitpunkt der Entladung getrennt wird.
Anstelle von 2N3906 ist jeder verfügbare p-n-p-Transistor mit niedriger Leistung geeignet. Einfach die LED direkt anlöten funktioniert nicht, weil Der Ausgangsstrom des Chips, der die Tasten steuert, ist zu klein und erfordert eine Verstärkung.
Da es wahrscheinlich nicht schwer zu erraten ist, können Schaltungen verwendet werden und umgekehrt - als Ladeanzeige.
Einfache LED-Stromanzeige
Eine kompakte und einfache Anzeige kann verwendet werden, um den Strom von Heizelementen mit kleiner und mittlerer Leistung anzuzeigen. Ein typisches Beispiel ist eine Aquarienheizung. Oft sind diese Produkte mit einer LED-Anzeige ausgestattet, die jedoch entsprechend der Spannungsindikatorschaltung montiert wird. Dieser Einschluss ermöglicht es, dass die Heizspirale durchbrennt und der Indikator weiter leuchtet. Die unten vorgeschlagene Schaltung wird in Reihe mit der Last geschaltet, und die LED leuchtet nur, wenn der Strom durch die Heizung fließt.
Mit den vorgeschlagenen Details kann der Indikator sogar von einem unerfahrenen Elektronikingenieur gesammelt werden. Im Prinzip genügt es, keine Angst vor dem Lötkolben zu haben und zu wissen, dass sich in den Dioden Anode und Kathode befinden. Unten ist ein Bild der Montage des Diodenteils der Schaltung, die auf den elektrischen Anschlussblock passt.
Beispiel für das Einschalten von Dioden
Die Schaltung besteht aus nur drei oder vier Dioden und verwendet deren Gleichspannung, die bei diesen Halbleitern zwangsläufig entsteht, wenn der Gleichstrom fließt. In diesem Fall führen zwei in Reihe geschaltete Dioden die Funktion eines Stabilisators aus, wobei die Spannung, die an ihnen auftritt, wenn der Strom die Last durchläuft, auf einem Niveau von 1,5-2,5 Volt stabilisiert ist.
Stromkreis mit roter LED
Das Schema verwendet Elemente der sowjetischen Periode, Dioden KD105B und rote LED AL307B. Wenn diese Elemente und ihre Wartungsfreundlichkeit verwendet werden, funktioniert die Schaltung ohne Anpassung.
Für Anfänger. In diesem Schema ist es nicht notwendig zu verstehen, wo die Diode plus ist, wo das Minus ist. Die Elemente sind nach dem Prinzip von zwei aufeinanderfolgenden Markierungen in einer Richtung, einer in der entgegengesetzten Richtung verbunden. An den Ausgang ist eine Last, beispielsweise eine Glühbirne, an den Eingang der Schaltung von 220 Volt angeschlossen. Die Glühbirne sollte aufleuchten. Weiter, vorsichtig, ohne die stromführenden Teile der Schaltung mit den Fingern zu berühren, verbinden Sie die LED. Wenn die LED aufleuchtet, sollte sie in dieser Position verlötet werden, wenn sie nicht aufleuchtet, dann ist sie umgekehrt.
Möglichkeiten, die Schaltung der Stromanzeige zu ändern und die Lastleistung zu erhöhen
Die Lastsleistung einer solchen Schaltung ist nur durch den maximalen Gleichstrom der Dioden begrenzt. Bei KD105 und D226 beträgt dieser Strom 300 mA, dh die maximale Lastleistung beträgt in diesem Fall P 0,3 * 2 * 220 = 132 W. Nimmt man beispielsweise die Dioden D245 mit Ipr.sr = 10A, so kann die Lastleistung auf 4400 W erhöht werden.
Beim Ersetzen der Dioden aus der Schaltung sollte man ihre direkte mittlere Spannung berücksichtigen. Zum Beispiel haben Germanium-Halbleiter eine niedrigere Gleichspannung, und die LED leuchtet in diesem Fall nicht auf oder muss solche Dioden durchweg drei oder sogar vier enthalten.
Natürlich sollte die inverse maximale Spannung VD1 - VD3 mindestens 300 Volt betragen.
Wenn die rote LED AL307B durch ein grünes (AL307B) ersetzt wird, muss berücksichtigt werden, dass die Spannung des grünen, orangen, weißen und anderen Glühens, einschließlich chinesischer LEDs, größer als Upr von zwei KD105-Dioden sein kann. In diesem Fall können Sie konsistent drei oder sogar vier Dioden verwenden.
Aktuelle LED-Schaltung für grüne LED
Praktisch experimentiert mit AL307B, chinesische gelbe und helle weiße LED. Grün und Gelb fingen Feuer mit drei KD105, und für das Weiß nahmen sie vier. Für die Experimente wurde eine 40-Watt-Glühlampenlast verwendet.
Es ist nicht notwendig, die Menge von KD105 zu missbrauchen, da in diesem Fall die Spannung an der LED ansteigt und es notwendig ist, ihren Strom auf den Widerstand zu begrenzen
Design und Installation
Angesichts der Einfachheit und Kompaktheit der Schaltung kann es in praktisch jedem elektrischen Produkt installiert werden. Das Foto verwendet eine herkömmliche Buchse und ein kleines Patchpanel (Anschlussblock)
Die LED ist in die Buchsenabdeckung eingeklebt und wird in diesem Fall durch die Kabel vom Kabel des CCI (Cross-Over) mit den Dioden verlötet
Endansicht des installierten Indikators
LED-Stromanzeige
Um die Überwachung des Stromes zu schätzen, der von irgendeinem Gerät verbraucht wird, das an die Laborleistungseinheit angeschlossen ist, ist es möglich, eine einfache LED-Anzeige des verbrauchten Gleichstroms zu erzeugen.
Ein solcher Indikator kann in ein Labornetzteil mit einem linearen Spannungsregler, mit Gruppenstabilisierung von Ausgangsspannungen in einer gepulsten Stromversorgung und auch in Stromversorgungen integriert werden, ohne die Ausgangsspannungen zu stabilisieren.
Schematische Darstellung des Gerätes ist in Abb. Der Indikator ist entworfen, um den drei Regelwerte des Stromverbrauch zu zeigen: 0.5 A länger, mehr als 1 A, 1,5 eine bessere Anzeige wird von drei LEDs versehen. Die Vorrichtung ist mit der Stromversorgungseinheit durch eine Dreidrahtschaltung in der offenen Schaltung der positiven Leitung mit den Knoten der Stabilisierung der Ausgangsspannung verbunden. Wenn der Strom in der Schaltung weniger als 0,5 A ist, wird die Emitter-Basis-Spannung des Low-Power-Germanium-Transistors VT1 geringer ist als die Schwellenspannung VT1 Öffnung, dieser Transistor geschlossen ist, die Spannung an der Spitze des Widerstandskreis-Ausgangs auf Null in Bezug auf die gemeinsame Leitung nahe ist. Daher werden die Transistoren VT2, VT3, die gemäß dem Shiklai-Schema als ein Verbundtransistor verbunden sind, geschlossen sein. Die LED HL1 leuchtet nicht. Bei Überschreiten der Strom durch die parallel geschalteten Widerstände fließt R2, R3, mehr als 0,5 A, beginnt der Transistor VT1 zu öffnen, erhöht sich die Spannung über den Anschlüssen, wenn die Basis-Emitter-Spannung VT2 als 0,6 größer wird. 0,7 V, dieser Transistor öffnet, zusammen mit dem Transistor VT3 öffnet die LED NL1 zu leuchten. Der Widerstand R11 erzeugt eine positive Spannungsrückkopplung zur Kaskadentransistor VT2, VT3, die für die Erstellung einer Hystereseschwelle Vorrichtung bei diesen Transistoren notwendig ist. Kondensatoren C1, C2, und die verbleibenden Kondensatoren beseitigen die Empfindlichkeit der Vorrichtung zu Knoten Brummspannung, Hochfrequenz-Störungen und elektromagnetischen Übersprechen Hintergrund. Verwendung anstelle des Transistors VT1 Germanium mit einer kleineren Emitter-Übergangsschwellenspannung als die von Silizium Transistoren, Widerstände R2 herstellen können, R3 geringsten Widerstands, der sie zu einem Spannungsabfall und die Verlustleistung verringert.
Bei einem weiteren Anstieg der Stromaufnahme öffnet der Transistor / T1 stärker, wenn der Strom durch die niederohmigen Widerstände R2, R3 1A übersteigt, die Transistoren VT4, VT5 offen sind und die LED HL2 aufleuchtet.
Wenn der Strom durch R2, R3 mehr als 1,5 A beträgt, öffnen sich die Transistoren VT5, VT6 und die LED HL3 leuchtet auf. Die Empfindlichkeit jeder Schwellenvorrichtung an den Transistoren VT2VT3, VT4VT5 und VT6VT7 wird jeweils durch die Eingangsspannungsteiler R4R7, R6R13, R5R18 eingestellt. Die Widerstände R12, R17, R22 begrenzen den Strom durch die LEDs und Transistoren VT3, VT5, VT7. Der Widerstand R8 begrenzt den Strom durch den Basis-Emitter-Übergang VT1. Die Siliziumdiode VD1 begrenzt das Anwachsen der Spannung an den Ausgängen der Widerstände R2, R3 im Falle eines Kurzschlusses oder einer Überlastung am Ausgang der Stromversorgungseinheit oder im Falle einer Fehlfunktion ihrer Knoten. Die Widerstände R9, R14, R19 eliminieren den negativen Effekt des umgekehrten Kollektorstroms der Transistoren VT2, VT4, VT6.
Design und Details
Die meisten Teile des Geräts sind auf einer Leiterplatte mit Abmessungen von 70x38 mm angeordnet. Nach der Installation und Einstellung des Gerätes ist die Platine auf der Anschlussseite mit XB-784 Lack oder Tsaponlakom abgedeckt. Bei den Widerständen R2, R3 und der Diode VD1 ist es bequemer, auf der Hauptplatine eines verbesserten Netzteils oder Spannungsreglers zu plazieren. Die LEDs sind an der Vorderseite des Netzteils angebracht. Konstante Widerstände können in den Typen RPM, MLT, C1-4, C2-23 der entsprechenden Leistung verwendet werden. Anstelle von R2, R3 kann ein Drahtwiderstand mit einer Leistung von 5 W verwendet werden. Wenn das Netzteil mit dem maximalen Laststrom betrieben wird, darf dieser Widerstand nicht mehr als 10 ° C gegenüber der Umgebungstemperatur erwärmt werden. Um das Gerät in Verbindung mit einer gepulsten Stromversorgung zu verwenden, sollte dieser Widerstand eine möglichst geringe Induktivität haben.
Der Kondensator C1 ist eine mehrschichtige Keramik. In Ermangelung eines solchen Kondensators können Sie ein herkömmliches Oxid mit einer Nennspannung von 22 μF 6.3 V installieren. Verbinden Sie das "Plus" C1 mit dem Emitteranschluss von VT1. Die restlichen Kondensatoren sind Keramik K10-17, K10-50, KM-5 oder Analoga. Ein Teil der Widerstände und Kondensatoren wird in SMD-Ausführung verwendet.
Die Diode KD226A kann durch eine der Serien KD226, KD257, 1N5400-1N5408 ersetzt werden.
Anstelle von LEDs roten Lumineszenz Linsendurchmesser von 5 mm AL307KM, ist es möglich, andere Installation mit hohen Lichtausbeute, beispielsweise AL307LM, KIPD21P-K KIPD35L-K-K KIPD66T, RL50-UR543, DB5b-436AR.
Der Germanium-Transistor MP26A kann durch MP26B ersetzt werden. Um den Aufbau der Vorrichtung zu vereinfachen, ist es wünschenswert, diesen Transistor mit einem Faktor h zu versehen21e = 30. 40. Bei der Spannung des Essens des Gerätes werden sich nicht mehr 25В die Transistoren МП25А, МП25Б nähern. Zusätzlich zu dem bevorzugten Stromübertragungsfaktor anstelle von VT1 ist es wünschenswert, eine Probe mit einem minimalen Rückstrom des Kollektors bei der Betriebsspannung der Vorrichtung auszuwählen.
Silizium-n-p-n-Transistoren können durch jedes KT3102B von KT3102A, KT3102ZH, KT3102I und Serien KT6111, SS9014, BC547, BC307 mit beliebigen Buchstaben Indizes ersetzt werden. Anstelle von p-n-p-Transistoren KT3107B als Ersatz für geeignet KT3107A, KT3107V, KT3107I und Serien KT6112, SS9015, BC557, 2SA992. Die Arten von Transistoren, die als mögliche Substitutionen aufgelistet sind, können Unterschiede in der Art des Gehäuses und der Anschlussbelegung der Anschlüsse aufweisen.
Eine der ungefähren Optionen für den Anschluss des Stromzählers an die Stromversorgung ist in Abb. Bei diesem Verfahren zum Anschließen des Indikators beeinflusst sein Vorhandensein nicht die Abnahme der Ausgangsspannung am Ausgang des Stabilisators aufgrund des Spannungsabfalls an den Widerständen R2, R3.
Anpassen
Unverwechselbar aus brauchbaren Teilen des Gerätes montiert werden muss eingerichtet werden. Die Einstellung ist relativ zeitaufwendig. Die Widerstände R12, R17, R22 sind auf eine solche Nennleistung eingestellt, dass bei der aktuellen Versorgungsspannung des Geräts der Strom durch die LEDs 2, 4 mA beträgt. Zum Zeitpunkt des Einstellens der Schwellenwerte zum Einschalten der LEDs HL1-HL3 verwenden wir anstelle der Konstantwiderstände R7, R13, R18 eine Einstellung des Widerstands, der ungefähr zweimal so hoch ist wie in Fig. 1 für diese Widerstände gezeigt. Wenn es nicht möglich ist, die optimalen Schaltschwellen für die LEDs HL2, HL3 einzustellen, bedeutet dies, dass der Transistor VT1 bei einem Strom von 1 A und höher bereits vollständig offen ist.
Dies kann durch Parallelschaltung eines zusätzlichen Widerstandes, dessen Nennwert experimentell gewählt wird, eliminiert werden. Es ist wünschenswert, die erzeugte Stromanzeigetafel in dem Stromversorgungsgehäuse so weit wie möglich von den stark erwärmten massiven Elementen der Struktur zu installieren: Wärmesenken, ein Abwärtstransformator, Hochleistungs-Pull-Up-Widerstände und so weiter. Wenn es erforderlich ist, dass die LEDs bei niedrigeren Lastströmen einschalten, werden die Widerstände R2, R3 auf einen höheren Wert gesetzt. Wenn es erforderlich ist, dass die LEDs bei einem höheren Laststrom eingeschaltet werden, ist es ratsam, die Anzahl der parallelgeschalteten Widerstände R2, R3 zu erhöhen.
Autor: Andrey Butov, p. Kurba der Jaroslawler Region.
Quelle: Radioamateur Nr. 4/2017
LED-Stromanzeige
N. TARANOV, St. Petersburg
Der Ballastwiderstand R2 hat einen Widerstand von 100 Ohm, die LED HL1 hat einen Nennstrom von 10 mA (z. B. Typ AL307B) und der Widerstandswert des Widerstandes R1 hängt vom Wert des überwachten Ladestroms ab.
Als Dioden VD1-VD4 können beliebige gleichrichtende Siliziumdioden mit einem akzeptablen Arbeitsstrom von nicht weniger als dem Wert des gesteuerten Stroms verwendet werden. (Für viele Arten von LEDs gibt es genug Ketten von drei Dioden). In diesem Fall kann der Widerstand R2 auf einen Wert von 30 Ohm reduziert werden.
Eine solche IPT kann erfolgreich in den Schutzsystemen verschiedener Stromgeräte als Grundlage für eine geregelte elektronische Sicherung usw. angewendet werden.
Trigger Schmitt sind geeignet, das Ausgangssignal dieses IPT an digitale Steuergeräte anzupassen. In Abb. 7 zeigt das Schema zum Anpassen von IPT mit CC an TTL-Logik. Hier +5 V CC - Versorgungsspannung digitaler Schaltungen UK.
IPTs mit Halbleiter-DTs sind in der Literatur ausführlich beschrieben. Für Funkamateure ist es interessant, in der IPT [2] magnetisch gesteuerte Mikroschaltungen vom Typ K1116KP1 zu verwenden (dieser Chip wurde in der Tastatur einiger in der Sowjetunion gefertigter Computer weit verbreitet verwendet). Das Schema eines solchen IPT ist in Abb. 8.
Die L1-Wicklung ist auf einem Magnetflusskern (vorzugsweise aus Permalloy) angeordnet, der die Rolle eines magnetischen Konzentrators spielt. Die ungefähre Form und die Abmessungen des magnetischen Konzentrators sind in Abb. 9.
Der DA1-Chip wird in den Spalt des Magnetkonzentrators platziert. Wenn man es macht, sollte man versuchen, die Lücke zu verkleinern. Experimente mit verschiedenen magnetischen Kreisen wurden durchgeführt, insbesondere wurden Ringe verwendet, die aus normalen Wasserrohren geschnitten wurden, aus dem Kern von dynamischen Köpfen geschnitzt wurden, die aus Scheiben von Transformatorstahl gesammelt wurden.
Weitere Informationen zu Reedschaltern finden Sie in [3]. Die elektrische Schaltung eines IPT mit einem Stromsensor (DT) an einem Reed - Schalter ist in Abb. 10, b.
Es gibt ein gewisses Interesse an IPTs mit magnetosymmetrischen Elementen. Sie nutzten die Eigenschaft ferromagnetischer Kerne, die Permeabilität zu ändern, wenn ein externes Magnetfeld auf sie einwirkt. Im einfachsten Fall ist ein solcher IPT ein Wechselstromwandler mit einer zusätzlichen Wicklung, wie in Abb. 13.
Hier wird die Wechselspannung von der Wicklung L2 zur Wicklung L3 transformiert. Die Spannung von der Wicklung L3 wird von der Diode VD1 erfaßt und lädt den Kondensator C1. Dann wird es dem Schwellenelement zugeführt. Wenn in der am Kondensator C1 erzeugten Spannungswicklung L1 kein Strom vorhanden ist, genügt es, das Schwellenelement auszulösen. Beim Durchlaufen der Gleichstromwicklung L1 ist der Magnetkreis gesättigt. Dies führt zu einer Verringerung des Übertragungsverhältnisses der Wechselspannung von der Wicklung L2 zu der Wicklung L3 und zu einer Abnahme der Spannung an dem Kondensator C1. Wenn es einen bestimmten Wert erreicht, wird das Schwellenwertelement umgeschaltet. Die Drossel L4 eliminiert das Eindringen der Wechselspannung des Messkreises in den überwachten Stromkreis und eliminiert auch das Nebenschlussverhalten des Messkreises durch die Leitwerte des geregelten Stromkreises.
Hier ist der Magnetkern des Transformators besteht aus zwei Ferritkernen, Wicklungen L1 und L3 sind auf beiden Ringen gewickelt, und die Spule L1 und L4 - an verschiedenen Ringen, so dass sie sich gegenseitig induzierten Offsetspannung. Der Aufbau des Magnetkreises ist in Abb. 15.
Der Übersichtlichkeit halber sind die Kerne voneinander beabstandet, in einer realen Konstruktion sind sie zusammengepresst.
Bei den D1.1-D1.3-Wechselrichtern wird ein großer Impulsgenerator zusammengebaut (die Verwendung solcher Impulse reduziert den Stromverbrauch des IPT erheblich). Bei fehlender Erregung sollte ein Widerstand mit einem Widerstand von 10, 100 kOhm an die Drahtanschlussklemmen 2, 3 des Chips mit den Widerständen R1, R2 und dem Kondensator C1 angeschlossen werden.