Индикаторы отключения источника питания

March 8, 2011 by admin Комментировать »

Отключение источника электроэнергии может послужить причиной сбоя в работе радиоэлектронной аппаратуры, повреж­дения технических устройств бытового и производственного на­значения. В частности, при отключении холодильника возможно размораживание и порча продуктов, что требует принятия неот­ложных мер, исключающих неприятные последствия.

Для контроля состояния источника питания (наличия сете­вого напряжения, его величины) зачастую используют индикато­ры на неоновых лампах или электроизмерительные приборы.

Менее распространены индикаторы аварийного отключения источника питания, индикаторы обрыва предохранителя. Наличие таких устройств позволяет оперативно реагировать на аварийную ситуацию, предпринимать своевременные действия по устране­нию неполадок.

Обычно устройства подобного назначения содержат мало­надежные батарейные или аккумуляторные источники резервно­го питания, сложную схему формирования сигналов индикации, систему автоматического отключения элементов питания. Прихо­дится также использовать трансформаторы, развязывающие вы­соковольтную и низковольтную части устройства. Во избежание разряда элементов питания необходимо автоматическое отклю­чение резервного источника через определенное время.

Индикатор отключения источника питания (рис. 36.1) выпол­нен на микросхеме K561J1E5 [Рл 12/96-21]. Устройство питается от сети переменного тока напряжением 220 В, хотя легко может быть преобразовано для индикации отключения источника питания по­стоянного или переменного тока напряжением 9…300 В. Потреб­ляемый от сети ток не превышает 0,5 мА. В качестве источника резервного питания использован электролитический конденсатор С2 большой емкости (1000 мкФ).

Устройство работает следующим образом: при включении в сеть на управляющие входы (выводы 6 и 8 микросхемы DD1) ге­нератора звуковых/световых импульсов подается уровень логиче­ской единицы, запрещающий работу генераторов. Напряжение

питания микросхемы составляет 9 В и ограничено стабилитроном VD5. Примерно через 10 мин резервный источник питания (кон­денсатор С2) зарядится до 9 В. При отключении сетевого напря­жения происходит следующее: генератор микросхемы DD1 получает питание от резервного источника (конденсатор С2), а управляющие входы генераторов оказываются подключенными через резисторы R4 и R3 к общей шине, т.е. на них поступает уровень логического нуля, разрешающий работу генераторов. В результате совместной работы генераторов импульсов одновре­менно и синхронно вырабатываются звуковые и световые сигна­лы. В качестве светоизлучающего диода НИ используется А/1336 (направленный световой поток высокой интенсивности), либо АЛ307 (рассеянное излучение). В качестве звукового излучателя BF1 использован пьезоизлучатель 3/7-/9. Благодаря тому, что ток, потребляемый устройством в режиме аварийной сигнализа­ции, невелик, энергии конденсатора хватает на 5 мин работы зву­ковой и световой индикации. При подаче сетевого напряжения индикация немедленно выключается.

Индикатор может быть размещен непосредственно в сете­вой вилке (или розетке) и установлен в виде заглушки в сетевую розетку. Для повышения громкости звукового сигнала параметры времязадающей RC-цепочки генератора могут быть подобраны для получения максимальной громкости сигнала в пьезоизлучате- ле (по резонансу). Увеличить продолжительность индикации мож­но за счет большей емкости конденсатора С2, а также за счет изменения скважности генерируемых сигналов. Конденсатор С1 обеспечивает двухсекундную задержку срабатывания устройства после отключения электроэнергии. При установке устройства в холодильник индикатор может быть подключен параллельно вы­ключателю лампы внутренней подсветки. В этом случае допол­нительная функция устройства будет заключаться в индикации неплотно закрытой дверцы холодильника.

Устройство на рис. 36.2 также предназначено для световой индикации отключения источника электроэнергии [F 2/98-173]. Оно потребляет от сети не более 100 мВт. Индикатор работает следующим образом: конденсатор большой емкости С1 через ре­зисторы R1, R2, диодный мост VD1 — VD4 и диод VD5 заряжается до напряжения стабилизации стабилитрона VD6 (9 В). Время пол­ного заряда около 10 мин. К конденсатору С1 подключен генера­тор импульсов, выполненный на кремниевых транзисторах р-п-р и

п-р-п структуры (VT1, VT2) и работающий в ждущем режиме. На­грузкой генератора является светодиод HL1. В стационарном («нормальном») режиме генератор выключен, поскольку на его управляющий вход через резистор R3 подается запирающее напряжение.

Рис. 36.2

После пропадания напряжения в сети управляющий вход генератора импульсов через резистор R3 и стабилитрон VD6 оказывается подключенным к «общей шине», генератор начина­ет вырабатывать короткие мощные вспышки света. Диод VD5 обеспечивает развязку цепи управления генератора и источника резервного питания (конденсатор С1). Генерация продолжается 1,5…2 мин до полного разряда конденсатора С1. Частота вспы­шек составляет примерно 0,67 Гц.

Для управления внешними силовыми цепями, например, системой автоматического резервирования источника питания, в качестве светодиода или последовательно с ним может быть включен светодиод оптронной пары.

Контроллеры сетевого питания (рис. 36.3. 36.4) предназначе­ны для аудиовизуального контроля наличия/отсутствия сетевого напряжения, а также для индикации перегорания предохранителя.

Устройства (рис. 36.3, 36.4) состоят из трех узлов, работаю­щих независимо друг от друга [F 6/99-652].

Индикатор отключения сетевого напряжения (рис. 36.3) содержит генератор импульсов, выполненный на аналоге инжек- ционно-полевого транзистора (VT1, VT2). При включении питания устройства через диоды VD1, VD3, VD4 и резистор R3 происходит заряд конденсатора С1. Стабилитрон VD2 защищает элементы схемы от превышения напряжения. Генерации импульсов не происходит, поскольку управляющий переход транзистора VT1 подключен к прямосмещенному диоду VD1. Конденсатор С4 сгла­живает пульсации и исключает отпирание транзистора VT1. Заряд конденсатора С1 продолжается несколько минут. При от­ключении сетевого напряжения транзистор VT1 открывается, раз­решая работу генератора импульсов. Источником резервного питания, обеспечивающего работу генератора импульсов, являет­ся конденсатор С1. Короткие импульсы света и звука следуют че­рез 7…8 сек.

Рис. 36.3

Индикатор (рис. 36.4) собран на основе несимметричного мультивибратора, принцип работы которого (включение/выключе­ние) близок к описанному ранее.

В зависимости от разброса параметров используемых эле­ментов, а также их качества (сопротивления утечки конденсато­ра резервного питания) светозвуковая индикация продолжается 8… 13 мин (рис. 36.3). Частота следования импульсов определяет­ся постоянной времени RC-цепочки R2C3. При уменьшении этой величины время индикации пропорционально снижается, а часто­та следования светозвуковых посылок растет.

Индикатор сетевого напряжения (рис. 36.3) содержит по­следовательно соединенные гасящий конденсатор С6, резисторы R6 и R7, светодиоды зеленого свечения HL4 и HL5. При исправ­ном предохранителе через эти светодиоды протекает ток около 7 мА, светодиоды ярко светятся зеленым цветом.

Рис. 36.4. Схема контроллера сетевого питания


Индикатор (рис. 36.4) выполнен на основе релаксационного генератора импульсов на лавинном транзисторе VT3.1. Период вспышек светодиода HL2 близок к 0,9 сек.

Индикатор перегорания предохранителя (рис. 36.3) так­же содержит последовательно соединенные гасящий конденса­тор С5, резисторы R4 и R5, светодиоды красного свечения HL2 и HL3. Эта цепь подключена параллельно предохранителю FU1. При перегорании предохранителя и обрыве нагрузки ток величи­ной до 3,5 мА протекает через параллельную цепь; светодиоды HL2 и HL3 светятся красным цветом. При перегорании предохра­нителя и коротком замыкании нагрузки светятся все светодиоды (протекает ток до 7 мА).

Индикатор в схеме на рис. 36.4 выполнен на основе релак­сационного генератора импульсов, причем его времязадающую цепь шунтирует предохранитель FU1, поэтому устройство начина­ет работать только после его перегорания. Устройство вырабаты­вает вспышки света (светодиод HL3) как при обрыве, так и при коротком замыкании нагрузки. При коротком замыкании нагрузки частота следования импульсов повышается, максимальный ток через короткозамкнутую нагрузку ограничен сопротивлением R7 и не превышает 0,22 мА. Лавинные транзисторы VT1.1 и VT1.2 могут быть заменены аналогами (рис. 36.5). Индикация пе­регорания предохранителя происходит и при обрыве сопротивле­ния нагрузки: ток через генератор импульсов протекает по цепи VD3, R5.

Рис. 36.5. Аналог лавинного транзистора

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты