Spenningsindikator for nettverksskjøteledning. Nettspenningsindikatorer Bruk LED som nettspenningsindikator

Når du velger et indikatorlys for nettspenning, kan designeren av elektronisk utstyr bruke ett av tre hovedalternativer, dvs. kan bruke en neonlampe, glødelampe eller LED. Fordelene med en neonlampe er muligheten til å koble direkte til en AC-strømforsyning og lavt strømforbruk. For å installere en glødelampe kreves en nedtrappingstransformator, dvs. bare en indirekte indikasjon på tilstedeværelsen av nettspenning er gitt, og som regel er spredningskraften større enn for en neonlampe.

Å bruke en LED er et ideelt alternativ til begge de ovennevnte tilnærmingene, siden den har betydelig lengre levetid enn en neon- eller glødelampe. LED-spredningseffekten er ikke mer enn 20...30 mW.

Siden LED-en er et laveffektselement, må den beskyttes mot høye strømmer. En av beskyttelsesmulighetene er å bruke en seriemotstand med en nettspenning på for eksempel 240V, mens dens effekttap vil være ca. 3,5W. Et annet alternativ er vist i figuren. Strømmen gjennom LED-en er ikke begrenset av motstanden til slukkemotstanden, men av reaktansen til kondensatoren. Fordelen med denne metoden er at ingen strøm forsvinner i kondensatoren fordi strømmen som går gjennom den er 90° ute av fase med spenningen påført den.

Formel for å beregne effekttap for AC-spenning:

Pc=i*Uc*Cosф

90° faseforskyvningen som skjer over kondensatoren resulterer i null effekttap
(siden cos90° = 0) Pc = 0.

Kapasitansen til en kondensator C kan beregnes for enhver gitt spenning, frekvens og strøm ved å bruke følgende ligning:

C = i/(6,28*U*f),

hvor C er kapasitansen i farad, U er rms-spenningsverdien, f er nettverksfrekvensen i Hz, i er strømmen gjennom lysdioden i ampere.

Ved en nettverksspenning på 240V og en frekvens på 50Hz for en strøm på 20mA, er den nærmeste passende kondensatorverdien 330nF. Driftsspenningen til kondensatoren må være minst to ganger nettspenningen.

Denne indikatoren satt på hyllen min i veldig lang tid. Jeg ønsket ikke å løsne den, fordi jeg håpet å lage noe original ut av den, og ikke bare få en tresifret indikator og to dusin unødvendige jumpere ...

Og nylig, da jeg laget en strømskinne med en spenningsindikator på en blå LED, fanget denne indikatoren meg. Den blå LED-en ble fjernet uten å angre, og en indikator ble satt inn i skjøteledningen, der det grønne tallet 230 lyser, noe som indikerer nominell spenning i nettverket. Jeg drev indikatoren fra en enkel strømforsyning med en slukkekondensator i henhold til kretsen vist i fig. 1.

Ris. 1. Indikator strømforsyningskrets

Merk. For å unngå utilsiktet berøring av delene av indikatorkortet som er under nettspenning, må gapene mellom hullet i skjøteledningshuset og indikatoren dekkes med et deksel laget av isolasjonsmateriale. For å begrense innkoblingsstrømmen når den er slått på, bør en motstand med en motstand på 20...30 Ohm og en effekt på 0,25...0,5 W installeres i serie med sikringsleddet.

Men først måtte indikatoren kobles til en 5 V DC spenningskilde, etter å ha installert jumperne tidligere slik at tallet 230 skulle lyse opp, og måle strømforbruket med et multimeter. Du må vite det for å kunne velge riktig kapasitet til slukkekondensatoren C1. Formler for beregningen finner du for eksempel i artikkelen av S. Biryukov "Beregning av en nettverksstrømforsyning med en quenching capacitor" (Radio, 1997, nr. 5, s. 48-50). Med tilstrekkelig nøyaktighet kan vi anta at hvis kapasitansen til denne kondensatoren er 1 μF, og likeretteren er fullbølget (som i tilfellet under vurdering), vil denne strømmen være omtrent 60 mA. Av dette vil 50 mA strømme gjennom HG1-indikatoren, og balansen vil bli overtatt av zenerdioden VD2. Hvis indikatoren ved et uhell blir slått av, vil zenerdioden beskytte utjevningskondensator C2 fra sammenbrudd, spenningen som ikke vil overstige 6 V. Hvis du bruker en indikator med en annen strøm, må kapasitansen til kondensator C1 endres proporsjonalt til strømmen.

Sikringskobling FU1 er nødvendig i tilfelle sammenbrudd av kondensator C1. Etter å ha brent ut, vil det forhindre skade på nog elementene til den beskyttede enheten, noe som kan føre til store problemer. Det ble besluttet å teste smeltbare innsatser på 0,16 A og 0,25 A. For nøyaktig å finne ut om 0,16 A-innsatsen ikke ville brenne ut fra bølgen av ladestrømmen til kondensatoren C1 ved første innkobling, ca. støpselet ble laget i stikkontakten og den slås av. Mange av dem ble ledsaget av gnister. Men 0,16 A-innsatsen besto denne testen. Det er klart at en innsats på 0,25 A tåler det enda mer.

Motstand R1 er designet for å raskt utlade kondensator C1 etter at enheten er koblet fra nettverket. Ellers kan du få elektrisk støt hvis du ved et uhell berører kontaktene på en strømplugg som er koblet fra stikkontakten.

Siden indikatoren må fungere døgnet rundt for å sikre den nødvendige påliteligheten, bør en importert analog av K73-17-filmkondensatoren med en tillatt likespenning på minst 630 V (eller variabel spenning på minst ~275 V) brukes som C1 . Dessverre produserer ikke den innenlandske industrien 630 V K73-17 kondensatorer med en kapasitet på mer enn 0,47 μF, så hvis det ikke er en passende importert kondensator, må du koble to slike kondensatorer parallelt.

Du kan gå en annen vei - bruk nettverket Lader for mobiltelefon. Hovedsaken er at brettet passer inn i skjøteledningshuset. Dette vil øke sikkerheten ved bruk av skjøteledningen betraktelig. Men du bør sørge for at utgangsspenningen til laderen er 5 V (alle moderne ladere med en mikro USB-kontakt oppfyller dette kravet).

Hvis laderen var beregnet på en telefon gammel modell og utgangsspenningen er mer enn 5 V, må en begrensende motstand kobles i serie med indikatoren, velg den slik at indikatorstrømmen ikke overstiger den tidligere målte verdien.

Ris. 2. Opplegg for tilkobling av en indikator med vanlige anoder

Ris. 3. Opplegg for tilkobling av en indikator med vanlige katoder

I stedet for et tavle med en klokkefrekvensindikator fra en gammel datamaskin, hvis den ikke ble funnet, kan du bruke en hvilken som helst tresifret LED-indikator med syv elementer, hvis sifre har separate pinner av elementene (det totale antallet pinner av slike indikatorer er 28). En indikator med vanlige utladningsanoder slås på i henhold til kretsen vist i fig. 2, og med vanlige katoder - i fig. 3. Selvfølgelig kan du bruke tre ensifrede indikatorer eller en firesifret uten å bruke ett siffer i den. Ved å velge motstander R2-R4 settes ønsket lysstyrke på tallene.

På grunn av slike egenskaper som: lavt strømforbruk, små dimensjoner og enkelhet av hjelpekretsene som er nødvendige for drift, har lysdioder (som betyr lysdioder i det synlige bølgelengdeområdet) blitt svært utbredt i elektronisk utstyr for en lang rekke formål. De brukes først og fremst som universelle driftsmodusindikeringsenheter eller nødindikeringsenheter. Mindre vanlig (vanligvis bare i amatørradiopraksis) er LED-lyseffektmaskiner og LED-informasjonspaneler (resultattavler).

For normal funksjon av en hvilken som helst LED er det nok å sikre at en strøm som strømmer gjennom den i foroverretningen ikke overskrider maksimalt tillatt for enheten som brukes. Hvis denne strømmen ikke er for lav, vil LED-en lyse. For å kontrollere statusen til lysdioden er det nødvendig å sørge for regulering (svitsjing) i strømkretsen. Dette kan gjøres ved å bruke standard serielle eller parallelle svitsjekretser (transistorer, dioder, etc.). Eksempler på slike ordninger er vist i fig. 3,7-1, 3,7-2.

Ris. 3,7-1. Måter å kontrollere statusen til en LED ved hjelp av transistorbrytere

Ris. 3,7-2. Metoder for å kontrollere tilstanden til en LED fra TTL digitale brikker

Et eksempel på bruk av lysdioder i signaleringskretser er følgende to: enkle kretser nettspenningsindikatorer (fig. 3.7-3, 3.7-4).

Opplegg i fig. 3.7-3 er ment å indikere tilstedeværelsen av vekselspenning i et husholdningsnettverk. Tidligere brukte slike enheter vanligvis små neonpærer. Men lysdioder i denne forbindelse er mye mer praktiske og teknologisk avanserte. I denne kretsen går strømmen gjennom lysdioden bare under en halvbølge av inngangsvekselspenningen (i løpet av den andre halvbølgen shuntes lysdioden av en zenerdiode som opererer i foroverretningen). Dette viser seg å være tilstrekkelig til at det menneskelige øye normalt oppfatter lys fra LED som kontinuerlig stråling. Stabiliseringsspenningen til zenerdioden er valgt til å være litt større enn foroverspenningsfallet over LED-en som brukes. Kapasitansen til kondensatoren \(C1\) avhenger av den nødvendige foroverstrømmen gjennom LED-en.

Ris. 3,7-3. Nettspenningsindikator

Tre lysdioder inneholder en enhet som informerer om avvik på nettspenningen fra den nominelle verdien (fig. 3.7-4). Også her lyser lysdiodene kun i løpet av en halvsyklus av inngangsspenningen. Bytting av lysdioder utføres gjennom dinistorer koblet i serie med dem. LED \(HL1\) er alltid på når nettspenningen er tilstede, to terskelenheter på dinistorer og spenningsdelere på motstander sørger for at de to andre LEDene slår seg på først når inngangsspenningen når den innstilte driftsterskelen. Hvis de er justert slik at lysdiodene \(HL1\), \(HL2\) lyser med normal spenning i nettverket, så når økt spenning LED \(HL3\) vil også lyse, og når spenningen i nettet synker, vil LED \(HL2\) slukke. Inngangsspenningsbegrenseren ved \(VD1\), \(VD2\) forhindrer enhetsfeil når normalspenningen i nettverket overskrides betydelig.

Ris. 3,7-4. Indikator for nettspenningsnivå

Opplegg i fig. 3.7-5 er designet for å signalisere en sikring som har gått. Hvis sikringen \(FU1\) er intakt, er spenningsfallet over den svært lite og LED-en lyser ikke. Når sikringen går, tilføres forsyningsspenningen gjennom en liten belastningsmotstand til indikatorkretsen, og LED-en lyser. Motstand \(R1\) velges fra betingelsen om at den nødvendige strømmen vil flyte gjennom lysdioden. Ikke alle typer last er kanskje egnet for denne ordningen.

Ris. 3,7-5. LED sikringsindikator

Spenningsstabilisatorens overbelastningsindikering er vist i fig. 3,7–6. I normal driftsmodus for stabilisatoren stabiliseres spenningen ved bunnen av transistoren \(VT1\) av zenerdioden \(VD1\) og er omtrent 1 V mer enn ved emitteren, så transistoren er lukket og signal-LED \(HL1\) er på. Når stabilisatoren er overbelastet, synker utgangsspenningen, zenerdioden går ut av stabiliseringsmodus og spenningen ved basen \(VT1\) synker. Derfor åpnes transistoren. Siden foroverspenningen på den påslåtte LED \(HL1\) er større enn på \(HL2\) og transistoren, i det øyeblikket transistoren åpnes, slukkes LED \(HL1\) og \(HL2\ ) skrur på. Foroverspenningen på den grønne LED \(HL1\) er omtrent 0,5 V større enn på den røde LED \(HL2\), så den maksimale kollektor-emitter-metningsspenningen til transistoren \(VT1\) bør være mindre enn 0,5 V Motstand R1 begrenser strømmen gjennom lysdiodene, og motstand \(R2\) bestemmer strømmen gjennom zenerdioden \(VD1\).

Ris. 3,7-6. Stabilisatorstatusindikator

Kretsen til en enkel sonde som lar deg bestemme naturen (DC eller AC) og polariteten til spenning i området 3...30 V for DC og 2,1...21 V for den effektive verdien av AC-spenning, vises i fig. 3,7-7. Sonden er basert på en strømstabilisator basert på to felteffekttransistorer, lastet på rygg-mot-rygg LED-er. Hvis et positivt potensial påføres terminal \(XS1\), og negativt potensial påføres terminal \(XS2\), så lyser HL2 LED, hvis omvendt, lyser \(HL1\) LED. Når inngangsspenningen er AC, lyser begge LED-ene. Hvis ingen av lysdiodene lyser, betyr dette at inngangsspenningen er mindre enn 2 V. Strømmen som forbrukes av enheten overstiger ikke 6 mA.

Ris. 3,7-7. En enkel probe-indikator for spenningens natur og polaritet

I fig. 3.7-8 viser et diagram over en annen enkel sonde med LED-indikasjon. Den brukes til å sjekke logisk nivå i digitale kretser bygget på TTL-brikker. I den opprinnelige tilstanden, når ingenting er koblet til \(XS1\)-terminalen, lyser \(HL1\)-LED svakt. Modusen settes ved å stille inn riktig forspenning ved bunnen av transistoren \(VT1\). Hvis en lavspenning påføres inngangen, vil transistoren lukkes og LED-en slås av. Hvis det er et høyt spenningsnivå ved inngangen, åpnes transistoren, lysstyrken til LED-en blir maksimal (strømmen begrenses av motstanden \(R3\)). Når du sjekker pulssignaler, øker lysstyrken til HL1 hvis en høynivåspenning dominerer i signalsekvensen, og reduseres hvis en lavnivåspenning dominerer. Sonden kan drives enten fra strømforsyningen til enheten som testes eller fra en separat strømkilde.

Ris. 3,7-8. TTL logisk nivåindikatorsonde

En mer avansert sonde (fig. 3.7-9) inneholder to lysdioder og lar ikke bare evaluere logiske nivåer, men også sjekke tilstedeværelsen av pulser, evaluere deres driftssyklus og bestemme mellomtilstanden mellom høy og høy spenning. lave nivåer. Sonden består av en forsterker på en transistor \(VT1\), som øker inngangsmotstanden, og to brytere på transistorer \(VT2\), \(VT3\). Den første tasten kontrollerer LED \(HL1\), som har en grønn glød, den andre - LED \(HL2\), som har en rød glød. Ved en inngangsspenning på 0,4...2,4 V (mellomtilstand) er transistoren \(VT2\) åpen, LED \(HL1\) er slått av. Samtidig er transistoren \(VT3\) også lukket, siden spenningsfallet over motstanden \(R3\) ikke er nok til å åpne dioden \(VD1\) helt og skape den nødvendige forspenningen ved bunnen av transistoren. Derfor lyser ikke \(HL2\) heller. Når inngangsspenningen blir mindre enn 0,4 V, lukkes transistoren \(VT2\), LED \(HL1\) lyser, noe som indikerer tilstedeværelsen av en logisk null. Når inngangsspenningen er mer enn 2,4 V, åpnes transistoren \(VT3\), lysdioden \(HL2\) slås på, noe som indikerer tilstedeværelsen av en logisk. Hvis en pulsspenning påføres sondeinngangen, kan driftssyklusen til pulsene estimeres ved lysstyrken til en bestemt LED.

Ris. 3,7-9. En forbedret versjon av TTL-logikknivåindikatorsonden

En annen versjon av sonden er vist i fig. 3,7-10. Hvis terminalen \(XS1\) ikke er tilkoblet noe sted, er alle transistorer lukket, lysdiodene \(HL1\) og \(HL2\) fungerer ikke. Emitteren til transistoren \(VT2\) fra deleren \(R2-R4\) mottar en spenning på ca. 1,8 V, basen \(VT1\) - ca. 1,2 V. Hvis en spenning over 2,5 V påføres inngangen til sonden, base-emitter-forspenningen til transistoren \(VT2\) overstiger 0,7 V, den vil åpne og åpne transistoren \(VT3\) med sin kollektorstrøm. LED \(HL1\) vil tennes, og indikerer tilstanden til den logiske. Kollektorstrømmen \(VT2\), omtrent lik dens emitterstrøm, er begrenset av motstander \(R3\) og \(R4\). Når inngangsspenningen overstiger 4,6 V (som er mulig når du sjekker utgangene til åpne kollektorkretser), går transistoren \(VT2\) inn i metningsmodus, og hvis basisstrømmen \(VT2\) ikke er begrenset av motstanden \ (R1\), vil transistoren \(VT3\) lukke og LED \(HL1\) vil slå seg av. Når inngangsspenningen synker under 0,5 V, åpner transistoren \(VT1\), dens kollektorstrøm åpner transistoren \(VT4\), slår seg på \(HL2\), og indikerer tilstanden til logisk null. Ved hjelp av motstand \(R6\) justeres lysstyrken til LED-ene. Ved å velge motstander \(R2\) og \(R4\), kan du stille inn de nødvendige tersklene for å slå på lysdiodene.

Ris. 3,7-10. Logisk nivåindikatorsonde med fire transistorer

For å indikere finjustering bruker radiomottakere ofte enkle enheter som inneholder én, og noen ganger flere, lysdioder annen farge gløde.

Et diagram over en økonomisk LED-innstillingsindikator for en batteridrevet mottaker er vist i fig. 3,7-11. Strømforbruket til enheten overstiger ikke 0,6 mA i fravær av et signal, og med finjustering er det 1 mA. Høy effektivitet oppnås ved å drive LED-en pulsspenning(dvs. LED-en lyser ikke kontinuerlig, men blinker ofte, men på grunn av synets treghet er slik flimring ikke merkbar for øyet). Pulsgeneratoren er laget på en unijunction transistor \(VT3\). Generatoren produserer pulser med en varighet på ca. 20 ms, etterfulgt av en frekvens på 15 Hz. Disse pulsene styrer driften av bryteren på transistoren \(DA1.2\) (en av transistorene til mikroenheten \(DA1\)). Men i fravær av et signal, slås ikke LED-en på, siden i dette tilfellet er motstanden til emitter-kollektorseksjonen til transistoren \(VT2\) høy. Med finjustering vil transistoren \(VT1\), og deretter \(DA1.1\) og \(VT2\) åpne seg så mye at i øyeblikkene når transistoren \(DA1.2\) er åpen, vil LED-en vil lyse opp \(HL1\). For å redusere strømforbruket er emitterkretsen til transistoren \(DA1.1\) koblet til kollektoren til transistoren \(DA1.2\), på grunn av hvilke de to siste trinnene (\(DA1.2\), \(VT2\)) fungerer også i nøkkelmodus. Om nødvendig kan du ved å velge en motstand \(R4\) oppnå en svak innledende glød av LED \(HL1\). I dette tilfellet fungerer den også som en indikator for å slå på mottakeren.

Ris. 3,7-11. Økonomisk LED-innstillingsindikator

Kostnadseffektive LED-indikatorer kan være nødvendig ikke bare i batteridrevne radioer, men også i en rekke andre bærbare enheter. I fig. 3.7-12, 3.7-13, 3.7-14 viser flere diagrammer av slike indikatorer. Alle fungerer i henhold til det allerede beskrevne pulsprinsippet og er i hovedsak økonomiske pulsgeneratorer lastet på en LED. Generasjonsfrekvensen i slike kretser er valgt ganske lav, faktisk ved grensen til visuell persepsjon, når blinkingen av LED-en begynner å bli tydelig oppfattet av det menneskelige øyet.

Ris. 3,7-12. Økonomisk LED-indikator basert på en unijunction transistor

Ris. 3,7-13. Økonomisk LED-indikator basert på unijunction og bipolare transistorer

Ris. 3,7-14. Økonomisk LED-indikator basert på to bipolare transistorer

I VHF FM-mottakere kan tre lysdioder brukes for å indikere tuning. For å styre en slik indikator brukes et signal fra utgangen til FM-detektoren, hvor konstantkomponenten er positiv for en liten avstemming i en retning fra stasjonsfrekvensen og negativ for en liten avstemming i den andre retningen. I fig. Figur 3.7-15 viser et diagram over en enkel innstillingsindikator som fungerer etter det beskrevne prinsippet. Hvis spenningen ved indikatorinngangen er nær null, er alle transistorer lukket og lysdiodene \(HL1\) og \(HL2\) avgir ikke, og gjennom \(HL3\) flyter en strøm, bestemt av forsyningen spenning og motstanden til motstandene \(R4 \) og \(R5\). Med verdiene angitt i diagrammet er det omtrent lik 20 mA. Så snart en spenning overstiger 0,5 V vises ved indikatorinngangen, åpnes transistoren \(VT1\) og LED \(HL1\) slås på. Samtidig åpnes transistoren \(VT3\\), den omgår LED \(HL3\), og den slukker. Hvis inngangsspenningen er negativ, men den absolutte verdien er større enn 0,5 V, slås LED \(HL2\) på, og \(HL3\) slås av.

Ris. 3,7-15. Tuning-indikator for VHF-FM-mottaker på tre lysdioder

Et diagram over en annen versjon av en enkel finjusteringsindikator for en VHF FM-mottaker er vist i fig. 3,7-16.

Ris. 3,7-16. Innstillingsindikator for VHF FM-mottaker (alternativ 2)

I båndopptakere, lavfrekvente forsterkere, equalizere osv. LED-signalnivåindikatorer brukes. Antall nivåer angitt av slike indikatorer kan variere fra ett eller to (dvs. kontroll av typen "signal tilstede - ingen signal") til flere dusin.

Diagrammet av en to-nivå to-kanals signalnivåindikator er vist i fig. 3.7–17. Hver av cellene \(A1\), \(A2\) er laget på to transistorer med forskjellige strukturer. Hvis det ikke er noe signal ved inngangen, er begge transistorene til cellene lukket, slik at LED-ene \(HL1\), \(HL2\) ikke lyser. Enheten forblir i denne tilstanden til amplituden til den positive halvbølgen til det kontrollerte signalet overstiger med omtrent 0,6 V den konstante spenningen ved emitteren til transistoren \(VT1\) i cellen \(A1\), spesifisert av deler \(R2\), \ (R3\). Så snart dette skjer, vil transistoren \(VT1\) begynne å åpne, en strøm vil dukke opp i kollektorkretsen, og siden det samtidig er strømmen til emitterkrysset til transistoren \(VT2\), transistoren \(VT2\) vil også begynne å åpne. Et økende spenningsfall over motstanden \(R6\) og LED \(HL1\) vil føre til en økning i basisstrømmen til transistoren \(VT1\), og den vil åpne seg enda mer. Som et resultat vil begge transistorene snart være helt åpne og LED \(HL1\) slås på. Med en ytterligere økning i amplituden til inngangssignalet, skjer en lignende prosess i celle \(A2\), hvoretter LED \(HL2\) lyser. Når signalnivået synker under de innstilte responsterskelene, går cellene tilbake til sin opprinnelige tilstand, LED-ene slukker (først \(HL2\), deretter \(HL1\)). Hysteresen overstiger ikke 0,1 V. Med motstandsverdiene angitt i kretsen, utløses celle \(A1\) ved en inngangssignalamplitude på omtrent 1,4 V, celle \(A2\) - 2 V.

Ris. 3,7-17. To-kanals signalnivåindikator

En flerkanalsnivåindikator på logiske elementer er vist i fig. 3.7–18. En slik indikator kan brukes for eksempel i en lavfrekvent forsterker (ved å organisere en lysskala fra en rekke indikator-LED). Inngangsspenningsområdet til denne enheten kan variere fra 0,3 til 20 V. For å kontrollere hver LED brukes en \(RS\)-utløser montert på 2I-NOT-elementer. Responsterskelene til disse triggerne er satt av motstander \(R2\), \(R4-R16\). En LED-slukningspuls bør periodisk påføres "reset"-linjen (det vil være rimelig å levere en slik puls med en frekvens på 0,2...0,5 s).

Ris. 3,7-18. Flerkanals lavfrekvent signalnivåindikator på \(RS\)-triggere

De ovennevnte kretsene med nivåindikatorer sørget for skarp respons fra hver indikasjonskanal (det vil si at LED-en i dem enten lyser med en gitt lysstyrkemodus eller er slått av). I skalaindikatorer (en linje med sekvensielt utløste lysdioder) er denne driftsmodusen slett ikke nødvendig. Derfor kan enklere kretser brukes for disse enhetene, der LED-ene styres ikke separat for hver kanal, men i fellesskap. Sekvensiell påkobling av et antall lysdioder når inngangssignalnivået øker oppnås ved sekvensiell påkobling av spenningsdelere (på motstander eller andre elementer). I slike ordninger skjer det gradvis økning lysstyrken til LED-ene når inngangssignalnivået øker. I dette tilfellet, for hver LED, er dens egen strømmodus satt, slik at gløden til den spesifiserte LED-en kun observeres visuelt når inngangssignalet når det riktige nivået (med en ytterligere økning i inngangssignalnivået, lyser LED-en opp mer og mer lyst, men opp til en viss grense). Den enkleste versjonen av en indikator som fungerer i henhold til det beskrevne prinsippet er vist i fig. 3,7-19.

Ris. 3,7-19. Enkel LF-signalnivåindikator

Hvis det er nødvendig å øke antall indikasjonsnivåer og øke lineariteten til indikatoren, må LED-svitsjekretsen endres litt. For eksempel, en indikator i henhold til diagrammet i fig. 3,7-20. Den har blant annet en ganske følsom inngangsforsterker som gir drift både fra en konstantspenningskilde og fra et signal lydfrekvens(i dette tilfellet styres indikatoren bare av de positive halvbølgene til inngangsvekselspenningen).

Figur nr. 1 viser et diagram av en enkel nettspenningsindikator.

R1 begrenser foroverstrømmen gjennom HL1 LED. C1 brukes som et ballastelement, noe som har forbedret de termiske forholdene til skjermenheten. Med en negativ halvbølge av nettspenningen fungerer zenerdioden VD1 som en vanlig diode, og beskytter LED-en mot sammenbrudd i omvendt skjevhet. Med en positiv halvbølge flyter strøm gjennom LED-en, siden zenerdioden er lukket. En zenerdiode brukes i kretsen bare når enheten er koblet til nettverket, fikser spenningen på HL1 R1-kretsen, den begrenser strømstøtet gjennom LED-en.
Stabiliseringsspenningen til zenerdioden er valgt høyere enn foroverspenningsfallet over lysdioden. Kapasitansen til kondensator C1 avhenger av foroverstrømmen til LED.
Figur nr. 2 viser et diagram over en forbedret nettspenningsindikator, denne indikatoren kan signalisere et avvik på nettspenningen fra den nominelle verdien. Hovedtrekket til kretsen er at LED-en lyser ved den positive halvbølgen til nettspenningen, men bare ved en viss amplitude lik driftsterskelen, og slukker når den øyeblikkelige spenningsverdien faller til null. Dette eliminerer fenomenet hysterese og øker nøyaktigheten til indikasjonen.
Ved inngangen til indikatoren er det en spenningsbegrenser som består av en diode VD1 og en zenerdiode VD2. LED HL1 indikerer tilstedeværelsen av nettspenning. Kretser bestående av spenningsdelere R2 R3 og R4 R5 terskelenheter på dinistorer VS1 VS2 og lysdioder koblet i serie med dem er utformet direkte for å indikere avvik i nettspenningen. Ved hjelp av R3 settes den nedre terskelen når nettspenningen er 5 % under merkespenningen, og R5 for den øvre terskelen når nettspenningen er 5 % høyere enn merkespenningen.
Hvis nettspenningen er normal, lyser LED-ene HL1 og HL2. Når spenningen synker, går HL2 ut, og når spenningen øker, helbreder HL3.
Figur nr. 3 viser et diagram av enheten som signaliserer sikringen FU1 som har gått. Hvis sikringen er intakt, er spenningsfallet over den svært lite og LED-en lyser ikke.

Når en sikring går eller det ikke er kontakt i sikringsholderen, tilføres spenningen Opp gjennom en liten belastningsmotstand Rн til indikatorkretsen og HL1-LED-en lyser.
R1 velges fra betingelsen at en strøm på 5...10 mA vil flyte gjennom HL1. VD1 beskytter LED-en mot omvendt spenning og retter opp vekselspenningen. Zenerdiode VD2 beskytter HL1 mot overbelastning av likestrøm. Motstand R1 beregnes med formelen:

Der UVD1, UHL1 er spenningsfallet over elementene VD1 og HL1, er IHL1 driftsstrømmen til lysdioden.
Det skal bemerkes at når belastningen drives med vekselstrøm, i stedet for Upit, bør 0,5 Upit erstattes i formelen. Hvis spenningen er minst 27V og lasteffekten er mer enn 15W, kan motstand R1 bestemmes av formelen:

Litteratur - Ett hundre mikrokretser med indikatorer. Yu.A. Bystrov, A.P. Gapunov, G.M. Persianov (Mass Radio Library, utgave 1134) 1990.

• Lignende artikler

Logg inn med:

Tilfeldige artikler

• 25.09.2014

  Frekvensmåleren måler frekvensen til inngangssignalet i området 10 Hz...50 MHz, med en telletid på 0,1 og 1 s, et frekvensavvik på 10 MHz (i forhold til den faste verdien), og teller også pulser med visning av telleintervallet (opptil 99 s). Inngangsimpedansen er 50...100 Ohm ved en frekvens på 50 MHz og øker til flere kOhm i lavfrekvensområdet. Grunnlaget for frekvensmåleren...

Når du velger et indikatorlys for nettspenning, kan designeren av elektronisk utstyr bruke ett av tre hovedalternativer, dvs. kan bruke en neonlampe, glødelampe eller LED. Fordelene med en neonlampe er muligheten til å koble direkte til en AC-strømforsyning og lavt strømforbruk. For å installere en glødelampe kreves en nedtrappingstransformator, dvs. bare en indirekte indikasjon på tilstedeværelsen av nettspenning er gitt, og som regel er spredningskraften større enn for en neonlampe.

Å bruke en LED er et ideelt alternativ til begge de ovennevnte tilnærmingene, siden den har betydelig lengre levetid enn en neon- eller glødelampe. LED-spredningseffekten er ikke mer enn 20...30 mW.

Siden LED-en er et laveffektselement, må den beskyttes mot høye strømmer. En av beskyttelsesmulighetene er å bruke en seriemotstand med en nettspenning på for eksempel 240V, mens dens effekttap vil være ca. 3,5W. Et annet alternativ er vist i figuren. Strømmen gjennom LED-en er ikke begrenset av motstanden til slukkemotstanden, men av reaktansen til kondensatoren. Fordelen med denne metoden er at ingen strøm forsvinner i kondensatoren fordi strømmen som går gjennom den er 90° ute av fase med spenningen påført den.

Formel for å beregne effekttap for AC-spenning:

Pc=i*Uc*Cosф

90° faseforskyvningen som skjer over kondensatoren resulterer i null effekttap
(siden cos90° = 0) Pc = 0.

Kapasitansen til en kondensator C kan beregnes for enhver gitt spenning, frekvens og strøm ved å bruke følgende ligning:

C = i/(6,28*U*f),

hvor C er kapasitansen i farad, U er rms-spenningsverdien, f er nettverksfrekvensen i Hz, i er strømmen gjennom lysdioden i ampere.

Ved en nettverksspenning på 240V og en frekvens på 50Hz for en strøm på 20mA, er den nærmeste passende kondensatorverdien 330nF. Driftsspenningen til kondensatoren må være minst to ganger nettspenningen.