V kateri koli tehnologiji se LED diode uporabljajo za prikaz načinov delovanja. Razlogi so očitni - nizki stroški, izjemno nizka poraba energije, visoka zanesljivost. Ker so indikatorska vezja zelo preprosta, ni potrebe po nakupu tovarniško izdelanih izdelkov.

Iz obilice vezij za izdelavo indikatorja napetosti na LED z lastnimi rokami lahko izberete najbolj optimalno možnost. Indikator je mogoče sestaviti v nekaj minutah iz najpogostejših radioelementov.

Vsa taka vezja so glede na predvideni namen razdeljena na indikatorje napetosti in indikatorje toka.

Delo z omrežjem 220V

Razmislimo o najpreprostejši možnosti - fazno preverjanje.

To vezje je indikatorska lučka za tok, ki jo najdemo na nekaterih izvijačih. Takšna naprava niti ne potrebuje zunanjega napajanja, saj je potencialna razlika med fazno žico in zrakom ali roko zadostna, da dioda sveti.

Za prikaz omrežne napetosti, na primer za preverjanje prisotnosti toka v konektorju vtičnice, je vezje še enostavnejše.

Najenostavnejši indikator toka na 220V LED je sestavljen z uporabo kapacitivnosti za omejevanje toka LED in diode za zaščito pred povratnim polvalom.

Preverjanje enosmerne napetosti

Pogosto je treba zazvoniti nizkonapetostno vezje gospodinjskih aparatov ali preveriti celovitost povezave, na primer žice iz slušalk.

Kot omejevalnik toka lahko uporabite žarnico z žarilno nitko z nizko močjo ali upor 50-100 Ohm. Odvisno od polaritete povezave sveti ustrezna dioda. Ta možnost je primerna za tokokroge do 12 V. Za višje napetosti boste morali povečati omejevalni upor.

Indikator za mikrovezja (logična sonda)

Če je treba preveriti delovanje mikrovezja, bo pri tem pomagala preprosta sonda s tremi stabilnimi stanji. Če ni signala (prekinjen tokokrog), diode ne svetijo. Če je na kontaktu logična ničla, se pojavi napetost približno 0,5 V, ki odpre tranzistor T1, če je logična (približno 2,4 V), se odpre tranzistor T2.

Ta selektivnost je dosežena zaradi različnih parametrov uporabljenih tranzistorjev. Za KT315B je odpiralna napetost 0,4-0,5V, za KT203B pa 1V. Po potrebi lahko tranzistorje zamenjate z drugimi s podobnimi parametri.

Pri izbiri indikatorske lučke omrežne napetosti lahko načrtovalec elektronske opreme uporabi eno od treh glavnih možnosti, t.j. lahko uporabite neonsko svetilko, žarnico z žarilno nitko ali LED. Prednosti neonske svetilke sta možnost neposrednega priklopa na AC napajalnik in nizka poraba energije. Za namestitev žarnice z žarilno nitko je potreben padajoči transformator, tj. zagotovljena je le posredna indikacija prisotnosti omrežne napetosti, praviloma pa je disipacijska moč večja kot pri neonski sijalki.

Uporaba LED je idealna alternativa obema zgornjima pristopoma, saj ima bistveno daljšo življenjsko dobo kot neonska ali žarnica. Moč disipacije LED ni večja od 20...30 mW.

Ker je LED element z nizko porabo energije, ga je treba zaščititi pred visokimi tokovi. Ena od varovalnih možnosti je uporaba serijskega upora pri omrežni napetosti npr. 240 V, pri čemer bo njegova disipacijska moč približno 3,5 W. Druga možnost je prikazana na sliki. Tok skozi LED ni omejen z uporom dušilnega upora, temveč z reaktanco kondenzatorja. Prednost te metode je, da se v kondenzatorju ne razprši moč, ker je tok, ki teče skozenj, za 90° izven faze od napetosti, ki je nanj priključena.

Formula za izračun disipacije moči za AC napetost:

Pc=i*Uc*Cosф

Fazni premik za 90°, ki se pojavi na kondenzatorju, povzroči ničelno disipacijo moči
(ker je cos90° = 0) Pc = 0.

Kapacitivnost kondenzatorja C je mogoče izračunati za katero koli napetost, frekvenco in tok z uporabo naslednje enačbe:

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

kjer je C kapacitivnost v faradih, U je efektivna vrednost napetosti, f je omrežna frekvenca v Hz, i je tok skozi LED v amperih.

Pri omrežni napetosti 240 V in frekvenci 50 Hz za tok 20 mA je najbližja primerna vrednost kondenzatorja 330 nF. Delovna napetost kondenzatorja mora biti vsaj dvakrat večja od omrežne napetosti.

Zaradi lastnosti, kot so: nizka poraba energije, majhne dimenzije in enostavnost pomožnih tokokrogov, potrebnih za delovanje, so LED diode (mišljene so LED diode v vidnem območju valovnih dolžin) postale zelo razširjene v elektronski opremi za najrazličnejše namene. Uporabljajo se predvsem kot univerzalne naprave za prikaz načina delovanja ali naprave za prikaz v sili. Manj pogosti (običajno le v radijski amaterski praksi) so LED svetlobni avtomati in LED informacijske plošče (semaforji).

Za normalno delovanje katere koli LED je dovolj zagotoviti, da tok, ki teče skozi to v smeri naprej, ne presega največje dovoljene vrednosti za uporabljeno napravo. Če ta tok ni prenizek, bo LED svetila. Za nadzor stanja LED je potrebno zagotoviti regulacijo (preklop) v tokokrogu tokovnega toka. To je mogoče storiti s standardnimi serijskimi ali vzporednimi preklopnimi vezji (tranzistorji, diode itd.). Primeri takšnih shem so prikazani na sl. 3.7-1, 3.7-2.

riž. 3.7-1. Načini nadzora stanja LED z uporabo tranzistorskih stikal

riž. 3.7-2. Metode za nadzor stanja LED iz digitalnih čipov TTL

Primer uporabe LED v signalnih vezjih sta naslednja dva preprosta vezja indikatorjev omrežne napetosti (sl. 3.7-3, 3.7-4).

Shema na sl. 3.7-3 je namenjen označevanju prisotnosti izmenične napetosti v gospodinjskem omrežju. Prej so takšne naprave običajno uporabljale neonske žarnice majhne velikosti. Toda LED diode so v tem pogledu veliko bolj praktične in tehnološko napredne. V tem vezju teče tok skozi LED samo med enim polvalom vhodne izmenične napetosti (med drugim polvalom LED preusmeri zener dioda, ki deluje v smeri naprej). To je dovolj, da človeško oko normalno zazna svetlobo LED kot neprekinjeno sevanje. Stabilizacijska napetost zener diode je izbrana nekoliko večja od padca napetosti naprej na uporabljeni LED. Kapacitivnost kondenzatorja \(C1\) je odvisna od zahtevanega toka naprej skozi LED.

riž. 3.7-3. Indikator omrežne napetosti

Tri LED diode vsebujejo napravo, ki obvešča o odstopanjih omrežne napetosti od nazivne vrednosti (slika 3.7-4). Tudi tukaj LED diode svetijo samo v enem polciklu vhodne napetosti. Preklapljanje LED se izvaja preko dinistorjev, ki so zaporedno povezani z njimi. LED \(HL1\) sveti vedno ob prisotni omrežni napetosti, dve mejni napravi na dinistorjih in delilniki napetosti na uporih poskrbita, da se drugi dve LED diodi prižgeta šele, ko vhodna napetost doseže nastavljeni prag delovanja. Če so nastavljeni tako, da pri normalni napetosti v omrežju svetijo LED \(HL1\), \(HL2\), potem pri povečani napetosti zasveti tudi LED \(HL3\) in ko napetost v omrežje zmanjša LED \( HL2\). Omejevalnik vhodne napetosti na \(VD1\), \(VD2\) preprečuje okvaro naprave, ko je običajna napetost v omrežju znatno presežena.

riž. 3,7-4. Indikator nivoja omrežne napetosti

Shema na sl. 3.7-5 je zasnovan za signalizacijo pregorele varovalke. Če je varovalka \(FU1\) nepoškodovana, je padec napetosti na njej zelo majhen in LED ne sveti. Ko varovalka pregori, se napajalna napetost prek majhnega upora obremenitve dovede do indikatorskega vezja in LED zasveti. Upor \(R1\) je izbran pod pogojem, da bo potreben tok tekel skozi LED. Vse vrste obremenitev morda niso primerne za to shemo.

riž. 3,7-5. LED indikator varovalk

Indikator preobremenitve stabilizatorja napetosti je prikazan na sl. 3.7-6. V normalnem načinu delovanja stabilizatorja je napetost na bazi tranzistorja \(VT1\) stabilizirana z zener diodo \(VD1\) in je približno 1 V večja kot na emiterju, zato je tranzistor zaprt in signalna LED \(HL1\) sveti. Ko je stabilizator preobremenjen, se izhodna napetost zmanjša, zener dioda zapusti stabilizacijski način in napetost na bazi \(VT1\) se zmanjša. Zato se tranzistor odpre. Ker je napetost naprej na vklopljeni LED \(HL1\) večja kot na \(HL2\) in tranzistorju, v trenutku, ko se tranzistor odpre, LED \(HL1\) ugasne in \(HL2\ ) se vklopi. Napetost naprej na zeleni LED \(HL1\) je približno 0,5 V večja kot na rdeči LED \(HL2\), zato mora biti največja nasičena napetost kolektor-emiter tranzistorja \(VT1\) manjša od 0,5 V Upor R1 omejuje tok skozi LED, upor \(R2\) pa določa tok skozi zener diodo \(VD1\).

riž. 3,7-6. Indikator statusa stabilizatorja

Prikazano je vezje preproste sonde, ki vam omogoča določanje narave (DC ali AC) in polarnosti napetosti v območju 3...30 V za DC in 2,1...21 V za efektivno vrednost AC napetosti. na sl. 3,7-7. Sonda temelji na tokovnem stabilizatorju, ki temelji na dveh tranzistorjih z učinkom polja, naloženima na led-diodah, ki sta nameščeni drug proti drugemu. Če je na sponko \(XS1\) priključen pozitivni potencial, na sponko \(XS2\) pa negativni potencial, zasveti LED HL2, če obratno, zasveti LED \(HL1\). Ko je vhodna napetost AC, svetita obe LED. Če nobena LED dioda ne sveti, to pomeni, da je vhodna napetost manjša od 2 V. Tok, ki ga porabi naprava, ne presega 6 mA.

riž. 3,7-7. Enostavna sonda-indikator narave in polarnosti napetosti

Na sl. 3.7-8 prikazuje diagram druge preproste sonde z LED indikacijo. Uporablja se za preverjanje logičnega nivoja v digitalnih vezjih, zgrajenih na TTL čipih. V začetnem stanju, ko ni nič priključeno na terminal \(XS1\), LED \(HL1\) slabo sveti. Njegov način se nastavi z nastavitvijo ustrezne prednapetosti na bazi tranzistorja \(VT1\). Če je na vhodu nizka napetost, se bo tranzistor zaprl in LED se bo izklopila. Če je na vhodu visoka napetost, se tranzistor odpre, svetlost LED postane največja (tok je omejen z uporom \(R3\)). Pri preverjanju impulznih signalov se svetlost HL1 poveča, če v zaporedju signalov prevladuje napetost visokega nivoja, in zmanjša, če prevladuje napetost nizkega nivoja. Sonda se lahko napaja iz napajalnika testirane naprave ali iz ločenega vira napajanja.

riž. 3,7-8. Sonda indikatorja logičnega nivoja TTL

Naprednejša sonda (sl. 3.7-9) vsebuje dve LED diodi in vam omogoča ne le ovrednotenje logičnih nivojev, temveč tudi preverjanje prisotnosti impulzov, ovrednotenje njihovega delovnega cikla in določanje vmesnega stanja med visoko in nizko napetostjo. Sonda je sestavljena iz ojačevalnika na tranzistorju \(VT1\), ki poveča njen vhodni upor, in dveh stikal na tranzistorjih \(VT2\), \(VT3\). Prva tipka krmili LED \(HL1\), ki sveti zeleno, druga - LED \(HL2\), ki sveti rdeče. Pri vhodni napetosti 0,4...2,4 V (vmesno stanje) je tranzistor \(VT2\) odprt, LED \(HL1\) je izklopljena. Hkrati je zaprt tudi tranzistor \(VT3\), saj padec napetosti na uporu \(R3\) ni dovolj za popolno odpiranje diode \(VD1\) in ustvarjanje zahtevane prednapetosti na dnu tranzistor. Zato tudi \(HL2\) ne sveti. Ko vhodna napetost pade pod 0,4 V, se tranzistor \(VT2\) zapre, LED \(HL1\) zasveti, kar kaže na prisotnost logične ničle. Ko je vhodna napetost večja od 2,4 V, se tranzistor \(VT3\) odpre, LED \(HL2\) se vklopi, kar kaže na prisotnost logičnega. Če se na vhod sonde uporabi impulzna napetost, je delovni cikel impulzov mogoče oceniti s svetlostjo določene LED.

riž. 3,7-9. Izboljšana različica sonde indikatorja logičnega nivoja TTL

Druga različica sonde je prikazana na sl. 3,7-10. Če terminal \(XS1\) ni nikjer povezan, so vsi tranzistorji zaprti, LED \(HL1\) in \(HL2\) ne delujeta. Oddajnik tranzistorja \(VT2\) iz delilnika \(R2-R4\) prejme napetost približno 1,8 V, baza \(VT1\) - približno 1,2 V. Če se napetost nad 2,5 V uporabi za vhod sonde, prednapetost baza-emiter tranzistorja \(VT2\) preseže 0,7 V, se bo odprla in odprla tranzistor \(VT3\) s svojim kolektorskim tokom. LED \(HL1\) se prižge in prikazuje stanje logične enote. Kolektorski tok \(VT2\), približno enak njegovemu emitorskemu toku, je omejen z uporoma \(R3\) in \(R4\). Ko vhodna napetost preseže 4,6 V (kar je mogoče pri preverjanju izhodov tokokrogov z odprtim kolektorjem), tranzistor \(VT2\) preide v način nasičenja in če osnovni tok \(VT2\) ni omejen z uporom \ (R1\), se bo tranzistor \(VT3\) zaprl in LED \(HL1\) bo ugasnila. Ko se vhodna napetost zmanjša pod 0,5 V, se odpre tranzistor \(VT1\), njegov kolektorski tok odpre tranzistor \(VT4\), vklopi \(HL2\), kar kaže na stanje logične ničle. Z uporabo upora \(R6\) se nastavi svetlost LED diod. Z izbiro uporov \(R2\) in \(R4\) lahko nastavite zahtevane pragove za vklop LED.

riž. 3,7-10. Sonda indikatorja logičnega nivoja s štirimi tranzistorji

Za označevanje natančne nastavitve radijski sprejemniki pogosto uporabljajo preproste naprave, ki vsebujejo eno in včasih več LED diod različnih barv.

Diagram ekonomičnega LED indikatorja za nastavitev sprejemnika z baterijskim napajanjem je prikazan na sl. 3.7-11. Trenutna poraba naprave ne presega 0,6 mA v odsotnosti signala, s fino nastavitvijo pa je 1 mA. Visok izkoristek dosežemo z napajanjem LED s pulzno napetostjo (tj. LED ne sveti neprekinjeno, ampak pogosto utripa, vendar zaradi vztrajnosti vida takšno utripanje očesu ni opazno). Generator impulzov je izdelan na unijunkcijskem tranzistorju \(VT3\). Generator proizvaja impulze s trajanjem približno 20 ms, ki jim sledi frekvenca 15 Hz. Ti impulzi krmilijo delovanje stikala na tranzistorju \(DA1.2\) (eden od tranzistorjev mikrosklopa \(DA1\)). Vendar pa se v odsotnosti signala LED ne vklopi, saj je v tem primeru upor odseka oddajnika-kolektorja tranzistorja \(VT2\) visok. S fino nastavitvijo se bosta tranzistor \(VT1\), nato \(DA1.1\) in \(VT2\) toliko odprla, da bo v trenutkih, ko je tranzistor \(DA1.2\) odprt, LED bo zasvetil \( HL1\). Za zmanjšanje porabe toka je oddajno vezje tranzistorja \(DA1.1\) povezano z zbiralnikom tranzistorja \(DA1.2\), zaradi česar zadnji dve stopnji (\(DA1.2\), \(VT2\)) deluje tudi v načinu ključa. Po potrebi lahko z izbiro upora \(R4\) dosežemo šibek začetni sij LED \(HL1\). V tem primeru služi tudi kot indikator za vklop sprejemnika.

riž. 3.7-11. Varčen LED indikator nastavitev

Stroškovno učinkoviti indikatorji LED bodo morda potrebni ne samo v radijskih sprejemnikih, ki se napajajo z baterijami, ampak tudi v številnih drugih nosljivih napravah. Na sl. 3.7-12, 3.7-13, 3.7-14 prikazujejo več diagramov takih indikatorjev. Vsi delujejo po že opisanem principu impulzov in so v bistvu varčni generatorji impulzov naloženi na LED. Frekvenca generiranja v takih vezjih je izbrana precej nizko, pravzaprav na meji vizualne percepcije, ko človeško oko začne jasno zaznavati utripanje LED.

riž. 3,7-12. Varčen LED indikator na osnovi enospojnega tranzistorja

riž. 3,7-13. Ekonomičen LED indikator na osnovi unijunkcijskih in bipolarnih tranzistorjev

riž. 3,7-14. Varčen LED indikator na osnovi dveh bipolarnih tranzistorjev

V sprejemnikih VHF FM lahko za prikaz uglaševanja uporabite tri LED diode. Za nadzor takšnega indikatorja se uporablja signal iz izhoda FM detektorja, v katerem je konstantna komponenta pozitivna za rahlo odklon v eno smer od frekvence postaje in negativna za rahlo odklon v drugo smer. Na sl. Na sliki 3.7-15 je prikazan diagram enostavnega nastavitvenega indikatorja, ki deluje po opisanem principu. Če je napetost na vhodu indikatorja blizu nič, so vsi tranzistorji zaprti in LED \(HL1\) in \(HL2\) ne oddajata, skozi \(HL3\) pa teče tok, ki ga določa napajanje napetost in upornost uporov \(R4 \) in \(R5\). Z vrednostmi, navedenimi v diagramu, je približno enaka 20 mA. Takoj, ko se na vhodu indikatorja pojavi napetost, ki presega 0,5 V, se tranzistor \(VT1\) odpre in LED \(HL1\) se vklopi. Istočasno se odpre tranzistor \(VT3\\), zaobide LED \(HL3\) in ugasne. Če je vhodna napetost negativna, vendar je absolutna vrednost večja od 0,5 V, se LED \(HL2\) vklopi in \(HL3\) ugasne.

riž. 3,7-15. Indikator nastavitve za VHF-FM sprejemnik na treh LED

Diagram druge različice preprostega indikatorja natančne nastavitve za VHF FM sprejemnik je prikazan na sl. 3,7-16.

riž. 3,7-16. Indikator nastavitve za VHF FM sprejemnik (možnost 2)

V magnetofonih, nizkofrekvenčnih ojačevalnikih, izenačevalnikih itd. Uporabljajo se LED indikatorji ravni signala. Število ravni, ki jih označujejo takšni indikatorji, se lahko razlikuje od ene ali dveh (tj. kontrola tipa "signal prisoten - ni signala") do več deset.

Diagram dvonivojskega dvokanalnega indikatorja nivoja signala je prikazan na sl. 3.7–17. Vsaka od celic \(A1\), \(A2\) je izdelana na dveh tranzistorjih različnih struktur. Če na vhodu ni signala, sta oba tranzistorja celic zaprta, zato LED diode \(HL1\), \(HL2\) ne svetijo. Naprava ostane v tem stanju, dokler amplituda pozitivnega polvala nadzorovanega signala ne preseže za približno 0,6 V konstantne napetosti na emitorju tranzistorja \(VT1\) v celici \(A1\), ki jo določa delilnik \(R2\), \ (R3\). Takoj ko se to zgodi, se bo tranzistor \(VT1\) začel odpirati, v kolektorskem vezju se bo pojavil tok, in ker je to hkrati tok emiterskega spoja tranzistorja \(VT2\), tudi tranzistor \(VT2\) se bo začel odpirati. Naraščajoči padec napetosti na uporu \(R6\) in LED \(HL1\) bo povzročil povečanje baznega toka tranzistorja \(VT1\) in ta se bo še bolj odprl. Zaradi tega bosta zelo kmalu oba tranzistorja popolnoma odprta in LED \(HL1\) se bo vklopila. Z nadaljnjim povečevanjem amplitude vhodnega signala pride do podobnega procesa v celici \(A2\), nakar zasveti LED \(HL2\). Ko se raven signala zmanjša pod nastavljene pragove odziva, se celice vrnejo v prvotno stanje, LED diode ugasnejo (najprej \(HL2\), nato \(HL1\)). Histereza ne presega 0,1 V. Z vrednostmi upora, ki so navedene v vezju, se celica \(A1\) sproži pri amplitudi vhodnega signala približno 1,4 V, celica \(A2\) - 2 V.

riž. 3,7-17. Dvokanalni indikator nivoja signala

Večkanalni indikator ravni na logičnih elementih je prikazan na sl. 3.7–18. Tak indikator se lahko uporablja na primer v nizkofrekvenčnem ojačevalniku (z organizacijo svetlobne lestvice iz več indikatorskih LED). Območje vhodne napetosti te naprave se lahko spreminja od 0,3 do 20 V. Za krmiljenje vsake LED se uporablja \(RS\)-sprožilec, sestavljen na elementih 2I-NOT. Prag odziva teh sprožilcev se nastavi z upori \(R2\), \(R4-R16\). Na linijo "reset" je treba občasno uporabiti impulz za gašenje LED (smiselno bi bilo zagotoviti tak impulz s frekvenco 0,2 ... 0,5 s).

riž. 3,7-18. Večkanalni indikator nivoja nizkofrekvenčnega signala na \(RS\)-sprožilcih

Zgornja vezja indikatorjev nivoja so zagotovila oster odziv vsakega indikacijskega kanala (tj. LED v njih bodisi sveti z določenim načinom svetlosti ali pa je izklopljena). Pri kazalnikih lestvice (linija zaporedno sproženih LED) ta način delovanja sploh ni potreben. Zato je za te naprave mogoče uporabiti preprostejša vezja, v katerih se LED diode ne krmilijo ločeno za vsak kanal, temveč skupaj. Zaporedno vklapljanje več LED diod z naraščanjem nivoja vhodnega signala dosežemo z zaporednim vklopom napetostnih delilnikov (na uporih ali drugih elementih). V takih vezjih se svetlost LED diod postopoma povečuje, ko se raven vhodnega signala poveča. V tem primeru je za vsako LED nastavljen svoj tokovni način, tako da se sij navedene LED vizualno opazuje šele, ko vhodni signal doseže ustrezno raven (pri nadaljnjem povečanju nivoja vhodnega signala LED zasveti vedno bolj svetlo, vendar do določene meje). Najenostavnejša različica indikatorja, ki deluje po opisanem principu, je prikazana na sl. 3,7-19.

riž. 3,7-19. Preprost indikator nivoja signala LF

Če je treba povečati število nivojev indikacije in povečati linearnost indikatorja, je treba preklopno vezje LED rahlo spremeniti. Na primer, indikator po diagramu na sl. 3,7-20. Med drugim ima precej občutljiv vhodni ojačevalnik, ki omogoča delovanje tako iz vira konstantne napetosti kot iz avdiofrekvenčnega signala (v tem primeru indikator nadzirajo samo pozitivni polvalovi vhodne izmenične napetosti).

Ta referenčni vodnik nudi informacije o uporabi različnih vrst predpomnilnikov. Knjiga obravnava možne možnosti za skrivališča, metode za njihovo ustvarjanje in potrebna orodja, opisuje naprave in materiale za njihovo izdelavo. Podana so priporočila za ureditev skrivališč doma, v avtomobilih, na osebni parceli itd.

Posebna pozornost je namenjena metodam in metodam nadzora in zaščite informacij. Podan je opis specialne industrijske opreme, uporabljene v tem primeru, ter naprav, ki so na voljo za ponavljanje usposobljenim radioamaterjem.

V knjigi je podroben opis dela in priporočila za namestitev in konfiguracijo več kot 50 naprav in naprav, potrebnih za izdelavo predpomnilnikov, pa tudi tistih, ki so namenjene njihovemu odkrivanju in varnosti.

Knjiga je namenjena širokemu krogu bralcev, vsem, ki se želijo seznaniti s tem specifičnim področjem ustvarjanja človeških rok.

Eden najbolj privlačnih indikatorjev omrežne napetosti je svetleča dioda. Prvič, je majhne velikosti. Drugič, porabi malo energije z dokaj svetlim sijajem.

Vendar pa pri uporabi LED kot indikatorja omrežne napetosti ne pozabite, da ne bo deloval z enosmernim tokom, temveč z izmeničnim tokom pri vrednosti amplitude napetosti približno 310 V. Zato morate najprej omejiti tok skozi LED na največjo dovoljeno vrednost in ga poleg tega zaščitite pred povratno napetostjo. Obstajajo različne možnosti za priključitev LED na omrežno ožičenje strukture. Eden od njih je prikazan na sl. 3.32.

riž. 3.32. Indikator z upori za omejevanje toka

Upora R1 in R2 sta omejevalca toka skozi LED HL1, ki je v tem primeru izbrana na 10 mA. Namesto dveh 1 W uporov lahko namestite enega 2 W, vendar z uporom 30 kOhm.

Dioda VD1 omejuje povratno napetost, ki se uporablja za LED, na približno 1 V. Lahko je skoraj vsak silicij, če je sposoben prenesti popravljeni tok več kot 10 mA. Vendar je treba dati prednost miniaturnim diodam serije KD102-KD104 ali drugim majhnim diodam, na primer serije KD105, KD106, KD520, KD522. Druga možnost za vklop LED je prikazana na sl. 3.33.

riž. 3.33. Indikator z dušilnim kondenzatorjem

Tu je element za omejevanje toka kondenzator C1. Priporočljivo je, da uporabite majhen filmski metaliziran kondenzator tipa K73-17 ali papirni kondenzator, zasnovan za delovanje na izmenični tok in z nazivno napetostjo najmanj 400 V. Pri polnjenju samega kondenzatorja se tok skozi njega je omejen z uporom R1.

Navedena vezja so primerna za uporabo skoraj vseh LED, ki delujejo v območju vidne svetlobe. Še vedno imajo prednost svetle LED diode z razpršenim sevanjem (v vrstnem redu naraščajoče svetlobne jakosti): AL307KM (rdeča), AL307ZhM (rumena), AL307NM (zelena). Če dovoljeni tok skozi LED presega 20 mA, je treba oba upora v prvi možnosti povezave izbrati z uporom 10 kOhm, kapacitivnost kondenzatorja v drugi možnosti pa povečati na 0,15 μF. Dioda mora biti v obeh izvedbah predvidena za usmerjeni tok najmanj 20 mA.

Preprosto vezje za določanje kratkih "padcev" omrežne napetosti.

Domača oskrba z energijo

Vsi vedo za nizko kakovost domače oskrbe z energijo in o tem je bilo veliko povedanega. Namesto tolerance napetosti +/- 10 odstotkov, kar je 180...240 V, lahko omrežna napetost »lebdi« v območju 160...260 V ali več.

Tako počasne spremembe napetosti lahko dokaj uspešno obvladujejo stabilizatorji izmenične napetosti na osnovi avtotransformatorjev, na primer podjetja Resanta. Takšni stabilizatorji so namenjeni predvsem za opremo, kot so hladilnik, pralni stroj in električni štedilnik.

Elektronski stabilizatorji

Sodobna elektronska gospodinjska oprema ne potrebuje takšnih stabilizatorjev, saj se vsa stabilizacija napetosti praviloma izvaja z notranjimi polprevodniškimi stabilizatorji.

Stikalni napajalniki lahko delujejo v zelo širokem razponu vhodnih omrežnih napetosti. Danes je skoraj vsa elektronska oprema opremljena s takimi viri. Na primer, veliko sodobnih televizorjev je popolnoma delujočih v območju napetosti vtičnice 100 do 280 V.

Motnje pulza

Toda na žalost poleg tako počasnih sprememb omrežne napetosti, ki jih lahko opazimo s prostim očesom po utripanju osvetlitve, obstajajo tudi kratkotrajni "padci". Po naravi so impulzni in noben stabilizator ne more zaščititi pred naključnim impulznim šumom.

Takšne "napake", neopazne tudi z utripanjem osvetlitve, lahko povzročijo veliko težav. Kar naenkrat se nedavno kupljeni računalnik naključno znova zažene, pralni stroj, ki je vedno pridno delal, na novo zažene še nedokončan cikel pranja, tudi mikrovalovna pečica zaide iz nastavljenega programa.

Nekatere naprave, na primer televizorji, ki so v stanju pripravljenosti, se vklopijo spontano ali pa med delovanjem sami preklopijo kanale. Zdi se, da elektronska oprema postopoma postaja neuporabna. Ali pa je morda čas, da ga odnesete na popravilo?

Indikator "napak" v omrežju

Spodaj opisana naprava vas lahko obvesti o takšnih neprijetnih situacijah - indikator kratkotrajnih "padcev" omrežne napetosti. Konec koncev, če se je vaš računalnik nenadoma začel znova zagnati "sam" in je v tem času indikator zapiskal, kar kaže na "napako" omrežne napetosti, potem lahko z dokaj stopnjo zaupanja rečemo, da računalnik ne krivda. Tudi neprekinjeni napajalniki niso vedno kos impulznemu šumu.

Indikatorsko vezje je precej preprosto in je prikazano na sliki 1.

Slika 1. Indikator kratkih "padcev" omrežne napetosti.

Kot je razvidno iz slike, je vezje naprave precej preprosto, vsebuje majhno število delov, ki poleg tega niso dragi in jih ne primanjkuje. Zato ponavljanje vezja ne zahteva preveč kvalifikacij: če veste, kako držati spajkalnik v rokah, potem ne bi smelo biti posebnih težav.

Delovanje vezja

Shema deluje na naslednji način. Senzor omrežne napetosti je sestavljen na elementih VD2, R3…R5, C2 in C4. Z njegovo pomočjo se določijo "napake" v omrežju. Ko je priključena omrežna napetost, se kondenzatorja C2 in C4 hitro napolnita do napetosti, navedene na diagramu. Zato je na vhodu DD1 logični.

Napajanje naprave je sestavljeno na elementih VD1, VD3, R2, C3, C6. Treba je opozoriti, da se kondenzator C6 polni na napetost 9V precej dolgo - približno trideset sekund. To je posledica velike časovne konstante verige R2, C3, C6. Zato je ob prvem vklopu naprave izhod elementa DD1.1 nastavljen na nizko napetost.

Kondenzator C5 je bil ob vklopu izpraznjen, kar pomeni, da je imel nizek logični nivo. Kot je razvidno iz diagrama, je kondenzator C5 preko upora R8 povezan z vhodom Schmittovega sprožilca, izdelanega z elementi DD1.2…DD1.4. zato bo tudi izhod Schmittovega sprožilca na nizki napetostni ravni. Zato bo LED HL1 ugasnila, oddajnik zvoka HA1 pa bo tiho. Za povečanje nosilnosti izhodne stopnje je bila uporabljena vzporedna vezava elementov DD1.3 in DD1.4.

Pri tem je treba opozoriti, da je takšna povezava dopustna le, če oba pripadata istemu paketu mikrovezja in imata enake parametre. Takšna povezava elementov, ki se nahajajo v različnih stavbah, je nesprejemljiva.

Zgoraj opisano stanje indikatorja bo ostalo, dokler ne pride do "napake" v omrežni napetosti. V primeru občutnega padca omrežne napetosti v trajanju najmanj 60 ms se kondenzatorja C2 in C4 izpraznita.

Z drugimi besedami, nizka raven se bo pojavila na vhodu elementa DD1.1, kar bo povzročilo visoko raven na izhodu DD1.1. Ta visoka raven povzroči naboj skozi diodo VD4 kondenzatorja C5, to je pojav visoke ravni na vhodu Schmittovega sprožilca in s tem enake ravni na njegovem izhodu. (Logika Schmittovega sprožilca je bila opisana v enem od člankov iz serije "Logična mikrovezja").

Sodobna elementna baza omogoča znatno poenostavitev zasnove vezja številnih naprav. V tem primeru se uporablja oddajnik zvoka z vgrajenim generatorjem. Zato je za ustvarjanje zvoka dovolj, da na oddajnik preprosto nanesemo konstantno napetost.

V tem primeru bo to napetost visokega nivoja iz izhoda Schmittovega sprožilca. (Ko oddajniki niso imeli vgrajenega generatorja, je bilo treba tudi tega sestaviti na mikrovezjih.) Serijsko z oddajnikom zvoka je bila nameščena LED HL1, ki je svetlobno signalizirala »napako«.

Schmittov sprožilec bo ostal v tem stanju še nekaj časa po tem, ko se bo "napaka" že končala. Ta čas je določen z nabojem kondenzatorja C5 in bo z vrednostmi elementov, navedenih v diagramu, približno 1 sekunda. Lahko rečemo, da je "napaka" preprosto raztegnjena v času.

Po izpraznitvi kondenzatorja C5 se naprava vrne v način spremljanja stanja omrežne napetosti. Da bi preprečili lažne alarme naprave zaradi motenj, je na vhodu nameščen filter hrupa L1, C1, R1.

Nekaj ​​besed o podrobnostih in dizajnu

Poleg elementov, navedenih na diagramu, so možne naslednje zamenjave. Mikrovezje K561LA7 je mogoče zamenjati brez spreminjanja vezja in plošče s K561LE5 ali z uvoženim analogom katere koli serije CMOS. Ni priporočljivo uporabljati mikrovezja serije K176, ki nimajo vgrajenih zaščitnih diod na vhodih, saj vhodna napetost mikrovezja v tej izvedbi presega napajalno napetost. Ta okoliščina lahko privede do okvare mikrovezja serije K176 zaradi "tiristorskega učinka".

Zenerjevo diodo VD3 lahko zamenjate s katero koli nizko močjo s stabilizacijsko napetostjo približno 9 V. Namesto diod KD521 so primerne vse impulzne silicijeve diode, na primer KD503, KD510, KD522 ali uvožene 1N4148, diode KD243 so lahko zamenjan z 1N4007.

Visokonapetostni keramični kondenzator C1 tipa K15-5. Namesto tega je mogoče uporabiti filmski kondenzator z delovno napetostjo vsaj 630 V, vendar na račun rahlega zmanjšanja zanesljivosti. Tudi kondenzator C2 mora biti filmski. Bolje je uporabiti uvožene elektrolitske kondenzatorje.

LED, navedeno na diagramu, je mogoče zamenjati s skoraj vsako domačo ali uvoženo, po možnosti rdečo. Oddajnik zvoka je možno zamenjati s katerimkoli iz serije EFM: EFM - 250, EFM - 472A.

Celoten indikator je nameščen na tiskanem vezju, prikazanem na sliki 2.

Vsi deli so nameščeni na plošči razen LED in oddajnika zvoka. Ploščo je možno namestiti v ločeno plastično škatlo ustreznih dimenzij ali, če prostor dopušča, direktno v ohišje podaljška filtra.

Nastavitev naprave se zmanjša na izbiro kapacitivnosti kondenzatorjev C2 in C4. Bolj priročno je izbrati kapacitivnost kondenzatorja C4. To se naredi na naslednji način: njegova zmogljivost se zmanjša, dokler valovi napetosti na vhodu elementa DD1.1 ne sprožijo naprave. Ko je ta rezultat dosežen, je treba kondenzator C4 zamenjati s kondenzatorjem s kapacitivnostjo, ki je za 30 odstotkov večja od izbrane.

Pravilno delovanje indikatorja lahko preverite tako, da v isto vtičnico priključite halogensko žarnico z močjo najmanj en in pol do dva kilovata. V trenutku vklopa se mora oglasiti indikatorski signal - povečani tokovi imajo učinek v trenutku vklopa svetilk. Na tej točki se lahko nastavitev indikatorja šteje za zaključeno.

Boris Aladiškin