0

Wirtschaftsindikator

Dieser Artikel beschreibt eine einfache und wirtschaftliche Positionsanzeige für elektrische Schalter.

In diesen Netzschaltern sind meistens optische Anzeigen eingebaut, die sich in einem abgedunkelten Teil der Wohnung befinden, um ihre Position im Dunkeln genau anzuzeigen.

In der Regel, схема оптического сете­вого индикатора подключается па­раллельно контактам имеющегося сетевого выключателя, откуда следует, что инди­катор потребляет некоторую мощность от питаю­щей сети всегда, когда выключатель разомкнут, а это большая часть времени суток, поэтому стано­вится очевидной необходимость в его экономич­ности.

Достаточно экономичными, но не самыми яр­кими являются излучатели на газонаполненных элементах (ток потребления около 1 mA, при токоограничительном резисторе около 120 k). Außerdem, они имеют не очень большой ресурс. Наиболее яркими, но менее экономичными (ток потребления 5…20 mA) являются светодиодные индикаторы, которые имеют гораздо больший ресурс.

С целью повышения экономичности сетевых светодиодных индикаторов их переводят в дина­мический режим работы. Такой режим позволяет снизить в разы средний ток, потребляемый ин­дикатором от сети, а также увеличить амплитуду импульса тока через светодиод, то есть получить вспышки большей яркости.

Es ist zu beachten,, что частота вспышек (при RC=const) Der Generator enthält auch zusätzliche Informationen über die Versorgungsspannung, Darüber hinaus unter vollständiger Wahrung der alltäglichen Hauptfunktion des Indikators.

Netzwerkanzeigeschaltung, Das ist für den Einbau in Netzschalter ausgelegt, gezeigt in Abb.1. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, Dies ist ein Entspannungsgenerator, bei dem die Diode VD1 als Halbwellen-Netzspannungsgleichrichter dient. Der Widerstand R1 hat zwei Funktionen – dient gleichzeitig als strombegrenzendes und zeiteinstellendes Element des Relaxationsgenerators, und der Kondensator C1 dient als Speicherelement.

Reis. 1

Активный элемент генераторапланарный транзистор VT1 структуры n-p-n, который вклю­чен инверсно (на эмиттере «+» питающего напря­жения) двухполюсником, и работает в режиме об­ратимого лавинного пробоя. При работе в таком режиме на ВАХ транзистора VT1 имеется участок с отрицательным сопротивлением, поэтому вве­дение положительной обратной связи с входа на выход генератора не требуется.

Erzeugungsfrequenz (вспышек) определяется параметрами цепи R1С1, а также значением пи­тающего напряжения. Энергия вспышки E=CU2/2 (J.). В авторском варианте сетевых индикато­ров, частота вспышек выбрана равной 1 …2 Hz.

Wie bekannt, особенностью включения тран­зистора в такой режим является также и более высокая, чем при обычном не инверсном вклю­чении, температурная стабильность ВАХ. so, zum Beispiel, для транзисторов КТ315 напряжение пробоя изменяется всего на 100…150 mV, при из­менении температуры от -50 до +65°С.

Данная схема сетевого индикатора, по срав­нению с индикаторами на газонаполненных при­борах, обладает ещё одним достоинством: при её установке в сетевой выключатель не «под­свечивали», как цокольная компактная люминес­центная лампа MAXSUS spiral 20W 4100К, так и самодельная лампа на базе светодиодного блока марки R58-60LED 3528 4W 250 lm, с двумя вклю­чёнными параллельно группами, состоящими из 30 включённых последовательно ультраярких SMD-светодиодов, балластным конденсатором 0.82 uF, мостовым выпрямителем и конденса­тором фильтра 2.2 uF 250 die.

Физический смысл этого явления заключает­ся в том, что хотя напряжение питания при разомкнутом контакте сетевого выключателя также по­ступает через схему индикатора на упомянутые лампы. Однако значение тока в цепи настолько мало, что не превышает ток потерь в схеме лам­пы, поэтому накопления энергии на конденсато­рах сетевого фильтра этих ламп не происходит, и их излучатели не «подсвечиваются».

Design

Соединение деталей индикаторов выполнено объёмным монтажом путём соединения выводов деталей между собой по кратчайшему расстоя­нию в виде компактных блоков в двух конструк­тивных вариантах.

Erste Wahl (Abb.2) предназначен для установки в непрозрачный корпус, с механи­ческой доработкой корпуса (сверлением от­верстия под светодиод), поэтому светодиод вынесен на двух проводниках нужной длины из объёма блока.

Reis. 2

Второй вариант (sehen. Foto am Anfang des Artikels) предназначен для установки в прозрачный кор­пус сетевого выключателя без его механической доработки, поэтому светодиод расположен в са­мом блоке.

Details

Транзистор VT 1 – КТ315 с любым буквенным индексом, или импортные, 2SC3370, 2SC945, BC337, 2SC337-40, 2SD667, BD667.

Diode VD1 – любой кремниевый с об­ратным напряжением от 400 В и неболь­шими габаритными размерами.

Светодиод VD2обычный индикатор­ный типа АЛЛ307, красного или зелёного цвета свечения, яркости которых вполне достаточно при их установке в выключа­тели, которые расположены в жилом по­мещении.

Если сетевой выключатель находится достаточно далеко, и в месте, которое видно, но до него неудобно добирать­ся, в схему индикатора можно устано­вить сверхъяркий светодиод, вспышки которого чётко различимы с достаточно большого расстояния.

Конденсатор С1 с малой утечкой типа ЭТО или К52-2, К52-1, К52-3, K50-35, или аналогичный импортный.

В авторском экземпляре установлен импорт­ный оксидный конденсатор вертикального кон­структивного исполнения 100 uF 25 die.

Einstellung

Поскольку планарные транзисторы КТ315 как элементы не предназначены (хотя и могут рабо­тать) изготовителем для работы в лавинном ре­жиме, в некоторых случаях может возникнуть не­обходимость отбора транзистора.

Учитывая наличие на элементах устройства сетевого напряжения, предварительный отбор транзистора, а иногда и конденсатора, для инди­катора лучше провести, используя сетевой низко­вольтный источник питания (IP) с плавно изме­няющимся выходным напряжением от 0 zu 30 die, zum Beispiel, типа Б5-7. Схема для предварительно­го отбора транзисторов показана на Reis.3.

Reis. 3

Для удобства отбора транзисторов, работаю­щих в режиме обратимого лавинного пробоя с инверсным включением по питанию, из имею­щихся в наличии, собирают испытательную схе­му. В качестве гнездовых соединителей XS2 ис­пользована панелька для установки микросхем. В результате чего получается испытательный стенд, в котором замена транзистора осущест­вляется простой установкой его в панельку.

Отбор транзисторов проводят следующим об­разом. На собранную схему от ИП подают напря­жение 3 die. Светодиод не должен светиться. Далее плавно увеличивают значение напряжения пита­ния до получения устойчивой генерации с часто­той примерно 1…2 Hz. Вспышка и погасание све­тодиода должны быть чёткими и «не размытыми», что свидетельствует о хороших переключатель­ных свойствах данного экземпляра транзистора.

Отобранный таким образом транзистор уста­навливают в схему рис.1, временно заменив резистор R1 цепочкой, состоящей из последо­вательно включённых авометра в режиме изме­рения переменного тока, постоянного резистора 270 кОм и переменного резистора 2 mOm, введен­ного на максимальное значение сопротивления.

Изменением положения подвижного контакта переменного резистора в сторону уменьшения сопротивления добиваются примерно той же ча­стоты генерации, что и при испытаниях с блоком питания на стенде; контролируя при этом полу­чившееся значение тока, которое должно нахо­диться в интервале 0.1 …0.4 mA.

Es ist zu beachten,, что при размыкании сете­вого выключателя вспышки светодиода появля­ются не сразу, а с некоторой задержкой, что не есть неисправность, а вызвано достаточно боль­шой постоянной времени самой цепи и формов­кой накопительного конденсатора.

Статистические испытания

Статистические испытания, проведенные мной на упомянутом ранее стенде, gezeigt, что из партии имевшихся транзисторов КТ315 (б/у и новых) в количестве 50 Stücke. устойчиво генериро­вали при напряжении питания 9 die – 15 Stk, bei 12 die – 18 Stk, bei 15 die – 10 Stk, bei 18 die – 5 Stk, und 2 Stücke. не генерировали вообще.

На этом же стенде были проверены и единич­ные экземпляры импортных транзисторов прово­димости n-p-n, типов 2SC3370, 2SC945, BC337, 2SC337-40, 2SD667, BD667, имевшиеся в нали­чии, которые по напряжению на конденсаторе С1 (2…3 die, Abbildung 3) ничем не отличались от транзи­сторов КТ315.

Следует также отметить ещё одну возмож­ность схемы релаксационного генератора, например, für Transistoren, которые генерирова­ли при напряжении питания 9 die: при увеличении напряжения питания частота вспышек увеличива­лась, визуально переходя в постоянное свечение.

Дополнительные измерения, проведённые на конденсаторе С1 (Abbildung 3) с помощью осцилло­графа, gezeigt, что с увеличением прилагаемо­го к схеме напряжения частота релаксационного генератора повышается, а амплитуда уменьша­ется. Предельная частота генерации (срыв коле­баний) достигала 100…200 кГц в зависимости от экземпляра транзистора.

Autor: Сергей Ёлкин, g. Житомир
Quelle: Amateurfunk -109-10 / 2020

Hinterlasse eine Antwort

Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.