Індикатор підключення електроприладів до мережі 220 В. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Індикатори, датчики, детектори

 Коментарі до статті

Пишу слідами публікації у №12 "Електрика" [1]. Важливість цієї теми я усвідомив нещодавно, коли мої домашні забули вранці вимкнути електроплиту, і надвечір на електролічильнику "накрутило" енергії на зайві 3 грн. Схема [1] дуже проста, але викликала такі заперечення.

1. У сучасних будинках електропроводка прихована у стіні. Де знаходиться це введення в квартиру? Швидше за все, у найнезручнішому місці.

2. Добре, якщо є в будинку трансформатор. Якщо ні, його потрібно купувати, а ця деталь не з дешевих (і не всякий трансформатор підійде).

3. У квартирі є прилади, що постійно включені. Одні з них включаються час від часу (холодильник), інші працюють постійно (електронний годинник, електронний термометр). Що з ними робити?

4. Якщо Ви забули вимкнути лампочку в коморі потужністю 25 Вт, то до вечора додаткова витрата становитиме кілька копійок. Чи потрібно ставити індикатор для цього?

5. Невимкнена радіоапаратура нагадує про себе звуком, тому важко цього не помітити.

6. Єдина електроустановка, яку потрібно забезпечити індикатором підключення, це електроплита. Отут і потрібно ставити індикатор підключення.

Найпростіший індикатор підключення – неонова лампочка або світлодіодний індикатор, підключений до дротів мережі після вимикача. Якщо вимикач вимкнено, ці прилади не світяться. Але в електроплиті таких вимикачів багато і встановлені вони у важкодоступних місцях. Тому необхідно встановлювати датчик струму споживання. Зазвичай це резистор з малим опором (щоб не забирати з мережі велику потужність), що включається до розриву одного з проводів мережі.

Тепер зробимо невеликі розрахунки. На мінімальній потужності (близько 100 Вт) електроплита споживає від мережі струм 0,5 А. При використанні резистора опором 1 Ом у ньому виділяється потужність 0,25 Вт. Але при максимальному струмі електроплити 30 А (включені всі конфорки) на цьому резисторі виділятиметься потужність 900 Вт при напрузі на резисторі 30 В! А це солідна частина споживання плити, яка витрачається марно. Таким чином, потрібно якось обмежити напругу на резисторі.

Для цієї мети чудово підходять потужні діоди VD1, VD2, що шунтують резистор R1 у прямому та зворотному напрямках (рис.1).

При струмі через резистор 0,5 А падіння напруги на ньому становить 0,5, а при такій напрузі кремнієві діоди VD1 і VD2 замкнені. У міру підвищення напруги на резистори діоди поступово відкриваються і входять в насичення при прямій напрузі порядку 0,8 ... 1 (рис.2).

На діодах починає виділятися потужність, вони розігріваються і, як видно за характеристиками рис.2, напруга на них зменшується. Таким чином, діоди стають ідеальними обмежувачами напруги. Разом із діодами гріється і резистор R1. Терморезистор R2 електрично ізольований від R1, але пов'язаний з ним механічно і тому також гріється. Від R2 до індикатора (на рис.1 виділено штрихпунктиром) протягнута лінія зв'язку (телефонний провід).

Дільник R4, R2, R3 в базовому ланцюгу транзистора VT1 розрахований так, що при нормальній температурі терморезистора R2 транзистор VT1 замкнений і світлодіод HL1 не світиться. При нагріванні терморезистора R2 транзистор відкривається, і світлодіод загоряється, повідомляючи про те, що навантаження включене. Як джерело живлення використовується гальванічний елемент.

Якщо світлодіод просто світиться, то це може не привернути увагу людини, яка йде з квартири. У схемі рис.3 (показаний лише власне індикатор) встановлено низькочастотний генератор на цифрових КМОП елементах І-НЕ DD1.

При нормальній температурі терморезистора R2 дільник R2R3 забезпечує напругу на вході 1 елемента DD1.1 нижче половини напруги живлення, тому цей елемент закритий, на його виході 3 знаходиться лог."1", відповідно на виході 4 елемента DD1.2 - лог."0 ". Транзистор VT1 закритий, і світлодіод HL1 не світиться. При нагріванні терморезистора R2 напруга на дільнику R2/R3 перевищує половину напруги живлення, генератор запускається з частотою приблизно 1 Гц. З цією частотою починає блимати світлодіод.

При великому навантаженні (струм навантаження до 15-20 А) на діодах VD1 VD2 починає виділятися потужність приблизно по 10 Вт. Тому діоди слід ставити на радіатори, на жаль, кожен на свій радіатор. Кожен транзистор можна перетворити на діод, якщо закоротити колектор та базу. Використовуючи транзистори різного типу провідності (як показано на рис.4), можна реалізувати ту ж пару діодів, але оскільки колектори транзисторів з'єднані разом, то можна обійтися одним радіатором.

Найпростіший розрахунок радіатора на потужність 20 Вт можна зробити за методикою [2]. Крім теплового зв'язку між вимірювальним елементом R1 та індикатором можна використовувати також оптичний зв'язок. Але для роботи світловипромінюючого елемента напруги порядку 1, що виділяється на вимірювальному елементі, недостатньо.

Необхідно підвищити опір резистора R1 хоча б до 5-6 Ом, щоб при струмі 0,5 А падіння напруги склало 2,5-3 В. Але тоді для обмеження напруги на R1 необхідно ставити дві гілки по три діоди. Замість діодів можна використовувати тиристори (рис.5).

Вказані на рис.5 тиристори VS1, VS2 типу КУ202 спрацьовують при напрузі на електродах, що управляють, порядку 4...8 В. Тиристор включається, і напруга на ньому залишається порядку 2 В. На резисторі R1 напруга дорівнює ±2 В, але на початку кожного напівперіоду мережевої напруги утворюються "спалахи" по 4...8 В. Цими "спалахами" запускається диод, що передає транзисторного оптрона UB1. Приймальний транзистор оптрона відкривається, і світиться світлодіод HL1 (у динамічному режимі).

У всіх описаних вище схемах живлення індикатора здійснювалося з допомогою гальванічного елемента. Якщо елемент "підсів", індикатор може не працювати. На рис.6 показано безпосереднє підключення індикатора до вимірювального елемента R1 (для схеми рис.5, для інших схем таке включення не працює). При цьому індикатор виявляється під напругою мережі. Для зменшення небезпеки вимірювальний елемент необхідно включити у розрив нульового дроту мережі.

література:

1. Рибак П.Д. Індикація підключення електроприладів до мережі 220 В // Радіоаматор-електрик. -2000. -№12.
2. Простий розрахунок площі тепловідведення для потужних транзисторів і тиристорів//Радіоаматор-Конструктор. -2000. -№4.

Автор: І.М.Проксін

Дивіться інші статті розділу Індикатори, датчики, детектори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Пшеничне морозиво 17.06.2002 Вивчаючи причини холодостійкості пшениці озимої, біохіміки з Гвельфського університету в Канаді знайшли в рослині особливий білок. При падінні температури нижче нуля він покриває поверхню дрібних кристаликів льоду, що утворюються, і запобігає їх подальшому зростанню до великих гострокутних кристалів, які розривали б клітини, вбиваючи тим самим рослину. Але та проблема виникає при виготовленні морозива. Чим дрібніше кристалики льоду, тим воно смачніше. Тому вчені запропонували використовувати пшеничний білок як добавку до морозива. Достатньо однієї десятої мілілітра на літр суміші для морозива, і воно виходить особливо м'яким на смак.

Інші цікаві новини:

▪ Шматок нейрона для обробки зразків

▪ Температура на смак

▪ Електробус на водні

▪ LP5907 - малошумний LDO від Texas Instruments

▪ Діти як засіб від гіпертонії

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Крилаті слова, фразеологізми. Добірка статей

▪ стаття Вгору сходами, що ведуть вниз. Крилатий вислів

▪ стаття Чому люди курять? Детальна відповідь

▪ стаття Менеджер з продажу. Посадова інструкція

▪ стаття Посудомийні машини. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Предмет проходить крізь стіл. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024