Indicadores de corrente contínua e sua aplicação. Indicador de fusível queimado

Exceder a corrente de saída nas fontes de alimentação indica um aumento no consumo de energia no dispositivo de carga. Às vezes, o consumo de corrente na carga (devido a um mau funcionamento das conexões ou do próprio dispositivo de carga) pode aumentar até o valor da corrente de curto-circuito (curto-circuito), o que inevitavelmente levará a um acidente (se a fonte de alimentação for não equipado com uma unidade de proteção contra sobrecarga).

As consequências de uma sobrecarga podem ser mais significativas e irreparáveis ​​​​se você usar uma fonte de energia sem uma unidade de proteção (como os radioamadores costumam fazer hoje fazendo fontes simples e comprando adaptadores baratos) - o consumo de energia aumentará, o transformador de rede falhará, elementos podem inflamar e um cheiro desagradável.

Para detectar a tempo a saída da fonte de energia no modo "normal", são instalados indicadores simples de sobrecarga. Simples - porque geralmente contêm apenas alguns elementos, baratos e acessíveis, e esses indicadores podem ser instalados universalmente em quase qualquer fonte de alimentação caseira ou industrial.

Um circuito indicador de sobrecorrente simples

O circuito eletrônico mais simples do indicador de sobrecarga de corrente é mostrado na Figura 1.

Arroz. 1. Diagrama de fiação indicador luminoso de sobrecarga de corrente.

A operação de seus elementos é baseada no fato de que um resistor limitador de baixa resistência (R3 no diagrama) é conectado em série com a carga no circuito de saída da fonte de alimentação.

Este nó pode ser usado universalmente em fontes de alimentação e estabilizadores com diferentes tensões de saída (testado em condições de tensão de saída 5-20 V). No entanto, os valores e classificações dos elementos indicados no diagrama da Figura 1 são selecionados para uma fonte de alimentação com tensão de saída de 12 V.

Assim, para ampliar a gama de fontes de alimentação para este projeto, em cujo estágio de saída o display proposto funcionará de forma eficaz, será necessário alterar os parâmetros dos elementos R1-R3, VD1, VD2.

Enquanto não houver sobrecarga, a fonte de alimentação e o nó de carga operam normalmente, a corrente permitida flui através de R3 e a queda de tensão no resistor é pequena (menos de 1 V). Também pequena neste caso é a queda de tensão nos diodos VD1, VD2, enquanto o LED HL1 quase não brilha.

Com um aumento no consumo de corrente no dispositivo de carga ou um curto-circuito entre os pontos A e B, a corrente no circuito aumenta, a queda de tensão no resistor R3 pode atingir seu valor máximo (a tensão de saída da fonte de alimentação), conforme como resultado, o LED HL1 acenderá (piscará) com força total.

Para um efeito visual, um LED L36B piscando é usado no circuito. Em vez do LED indicado, podem ser utilizados dispositivos semelhantes em características elétricas, por exemplo, L56B, L456B (brilho aumentado), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 ou similar.

A potência dissipada pelo resistor R3 (em uma corrente de curto-circuito) é superior a 5 W, portanto, este resistor é feito independentemente do fio de cobre do tipo PEL-1 (PEL-2) com diâmetro de 0,8 mm.

É retirado de um transformador desnecessário. 8 voltas deste fio são enroladas na moldura de um lápis de papelaria, suas pontas são estanhadas e a moldura é removida. O resistor de fio enrolado R3 está pronto.

Todos os resistores fixos tipo MLT-0,25 ou similar. Em vez dos diodos VD1, VD2, você pode instalar KD503, KD509, KD521 com qualquer índice de letras. Esses diodos protegem o LED no modo de sobrecarga (extinguem o excesso de tensão).

Indicador de sobrecarga com buzzer

Infelizmente, na prática, não há como monitorar visualmente constantemente o status do LED indicador na fonte de alimentação; portanto, é razoável complementar o circuito com uma unidade eletrônica de acompanhamento de som. Esse esquema é mostrado na Figura 2.

Como pode ser visto no diagrama, ele funciona com o mesmo princípio, mas ao contrário do anterior, este dispositivo é mais sensível e a natureza de sua operação se deve à abertura do transistor VT1, quando um potencial superior a 0,3 V é estabelecido em sua base.Um amplificador de corrente é implementado no transistor VT1.

O transistor é germânio selecionado. De um antigo estoque de rádio amador. Pode ser substituído por dispositivos semelhantes em características elétricas: MP16, MP39-MP42 com qualquer índice de letras. Em casos extremos, você pode instalar um transistor de silício KT361 ou KTZ107 com qualquer índice de letras, mas o limite para ligar a indicação será diferente.

Arroz. 2. Esquema elétrico do nó do indicador sonoro e luminoso de sobrecorrente.

O limite de ativação do transistor VT1 depende da resistência dos resistores R1 e R2, e neste circuito, a uma tensão de alimentação de 12,5 V, a indicação será ativada quando a corrente de carga ultrapassar 400 mA.

Um LED piscante e uma cápsula com um gerador AF embutido HA1 estão incluídos no circuito coletor do transistor. Quando a queda de tensão no resistor R1 atinge 0,5 ... 0,6 V, o transistor VT1 abre, a tensão de alimentação é fornecida ao LED HL1 e à cápsula HA1.

Como a cápsula do LED é um elemento limitador de corrente ativo, o comportamento do LED é normal. Graças ao uso de um LED intermitente, a cápsula também emitirá um som intermitente - o som será ouvido durante a pausa entre os flashes do LED.

Nesse esquema, um efeito sonoro ainda mais interessante pode ser obtido se, em vez da cápsula HA1, o dispositivo KPI-4332-12, que possui um oscilador interrompido embutido, for ligado. Assim, o som em caso de sobrecarga se assemelhará a uma sirene (isso é facilitado pela combinação de interrupções de flash de LED e interrupções internas da cápsula HA1).

Esse som é bastante alto (você pode ouvi-lo na sala ao lado com um nível de ruído médio), com certeza atrairá a atenção das pessoas.

Indicador de fusível queimado

Outro circuito do indicador de sobrecarga é mostrado na Figura 3. Nos projetos em que um fusível fusível (ou outro, por exemplo, auto-reinicializado) é instalado, muitas vezes é necessário monitorar visualmente sua operação.

Um LED de duas cores com um cátodo comum e, consequentemente, três condutores é usado aqui. Quem já testou esses diodos com um terminal comum na prática sabe que eles funcionam um pouco diferente do esperado.

O padrão de pensamento é que parece que as cores verde e vermelha aparecerão no LED no pacote comum, respectivamente, quando a tensão é aplicada (na polaridade correta) aos terminais correspondentes R ou G. No entanto, isso não é totalmente verdade .

Arroz. 3. Luz indicadora de fusível queimado.

Enquanto o fusível FU1 está funcionando, a tensão é aplicada a ambos os ânodos do LED HL1. O limite de brilho é ajustado pela resistência do resistor R1. Se o fusível quebrar o circuito da fonte de alimentação da carga, o LED verde apaga e o vermelho permanece aceso (se a tensão de alimentação não tiver desaparecido).

Como a tensão reversa permitida para LEDs é pequena e limitada, para o projeto indicado, diodos com diferentes características elétricas VD1-VD4. O fato de apenas um diodo estar conectado em série ao LED verde, e três ao vermelho, é explicado pelas características do LED ALC331A, observadas na prática.

Durante os experimentos, descobriu-se que o limite de tensão para ligar o LED vermelho é menor que o do verde. Para equilibrar essa diferença (perceptível apenas na prática), o número de diodos não é o mesmo.

Quando o fusível queima, a tensão é aplicada ao LED verde (G) na polaridade reversa. As classificações dos elementos no circuito são fornecidas para controlar a tensão no circuito de 12 V. Em vez do LED ALC331A, é permitido usar outros dispositivos semelhantes, por exemplo, KIPD18V-M, L239EGW.

Literatura: Andrey Kashkarov - Produtos eletrônicos caseiros.

O indicador compacto e simples pode ser usado para indicar a corrente de elementos de aquecimento de baixa a média potência. Um exemplo típico é um aquecedor de aquário. Freqüentemente, esses produtos são equipados com um indicador LED, mas são montados de acordo com o circuito indicador de tensão. Tal inclusão torna possível que a bobina de aquecimento tenha queimado e o indicador continue a brilhar. O circuito proposto abaixo é conectado em série com a carga, e o LED acende somente quando a corrente passa pelo aquecedor.

Com os detalhes propostos, o indicador pode ser montado até mesmo por um engenheiro eletrônico iniciante. Em princípio, basta não ter medo do ferro de soldar e saber que há um ânodo e um cátodo nos diodos. Abaixo está uma foto da montagem da parte do diodo do circuito que se encaixa no borne elétrico.

Um exemplo da inclusão de diodos

O circuito consiste em apenas três ou quatro diodos e usa sua tensão direta, que inevitavelmente ocorre nesses semicondutores quando uma corrente direta passa. Nesse caso, dois diodos conectados em série desempenham a função de estabistor, a tensão que ocorre neles, quando a corrente passa pela carga, é estabilizada no nível de 1,5-2,5 Volts.

Diagrama esquemático de um indutor de corrente com um LED vermelho

Elementos usados ​​no diagrama período soviético, diodos KD105B e LED vermelho AL307B. Ao usar esses elementos e sua capacidade de manutenção, o circuito funcionará sem ajuste.

iniciantes. Neste circuito, não é necessário descobrir onde o diodo tem mais, onde menos. Os elementos são conectados de acordo com o princípio de dois consecutivos em uma direção com um rótulo, um na direção oposta. Uma carga, como uma lâmpada, é conectada à saída, à entrada do circuito de 220 Volts. A lâmpada deve acender. Em seguida, com cuidado, sem tocar nas partes do circuito que transportam corrente com os dedos, conecte o LED. Se o LED acender, então nesta posição ele deve ser soldado, se não acender, então é virado.

Possibilidades de alterar o circuito indicador de corrente e aumentar a potência da carga

A potência de carga de tal circuito é limitada apenas pela corrente direta máxima dos diodos. Para KD105 e D226, essa corrente é de 300mA, ou seja, a potência máxima de carga nesse caso é P 0,3 * 2 * 220 = 132 W. Se, por exemplo, pegarmos os diodos D245 com Ipr.av = 10A, a potência de carga pode ser aumentada para 4400 watts.

Ao substituir os diodos do circuito, sua tensão média direta deve ser levada em consideração. Por exemplo, os semicondutores de germânio têm uma tensão direta mais baixa e, nesse caso, o LED não acenderá ou você terá que ligar três ou até quatro desses diodos em série.

Naturalmente, a tensão reversa máxima VD1 - VD3 deve ser de pelo menos 300 volts.

Ao substituir um LED AL307B vermelho no circuito por um verde (AL307V), deve-se levar em consideração que a tensão de brilho de verde, laranja, branco e outros, incluindo LEDs chineses, pode ser maior que Upr de dois diodos KD105. Neste caso, três ou até quatro diodos podem ser conectados em série.

Circuito indicador de corrente para LED verde

Praticamente experimentei o AL307V, um LED chinês amarelo e branco brilhante. Verde e amarelo iluminaram com três KD105s, e levou quatro para o branco. Para experimentos, foi utilizada uma carga na forma de uma lâmpada incandescente de 40 watts.

Você não deve abusar da quantidade de KD105, pois neste caso a tensão no LED aumenta e você terá que limitar sua corrente com um resistor

Construção e instalação

Dada a simplicidade e compacidade do circuito, ele pode ser instalado em praticamente qualquer produto elétrico. A foto usa um soquete normal e um pequeno patch panel (bloco de terminais)

O LED é colado na tampa do soquete e no este caso soldados aos diodos com veios do cabo de comunicação CCI (cross-connect)

Visão final do indicador instalado

Eu usei um esquema semelhante muitas vezes, antes gostava de aquarismo e todos os aquecedores de aquário eram ligados por meio de indicadores semelhantes. Quando foi necessário projetar um aquecedor de caixa de batata na minha varanda, então, sem hesitar, usei esse esquema, aliás, tirei todas as fotos na fase de montagem. Postar este artigo em seu site está de alguma forma fora do tópico: meu site é para cabeleiros e medidores conectados, mas aqui é a vida cotidiana e a eletrônica.

Um amperímetro digital em LEDs é uma maneira conveniente de exibir informações, nas quais não importa apenas o módulo do valor medido (que, aliás, é muito mais conveniente determinar não pelo desvio do relógio comparador, mas pelo valor do gráfico de barras ou usando um mini-display), mas também a frequência altera essa configuração.

Descrição do Circuito

Os LEDs não são diferentes. grande poder, mas é permitido e aconselhável usá-los em circuitos elétricos de baixa corrente. Como exemplo, considere um circuito para obter um amperímetro digital para determinar a intensidade da corrente em bateria veículo, com faixa de valor nominal de 40 ... 60 mA.

Opção aparência amperímetro em LEDs em uma coluna

O número de LEDs usados ​​determinará o limite atual no qual um dos LEDs acenderá. Como amplificador operacional, você pode usar o LM3915 ou um microcontrolador adequado em termos de parâmetros. A entrada será energizada através de qualquer resistor de baixa resistência.

É conveniente refletir os resultados da medição na forma de um gráfico de barras, onde toda a faixa de corrente praticamente usada será dividida em vários segmentos de 5 ... 10 mA. A vantagem do LED é que elementos de cores diferentes podem ser usados ​​no circuito - vermelho, verde, azul etc.

O amperímetro digital requer os seguintes componentes:

1. Microcontrolador tipo PIC16F686 com ADC de 16 bits.
2. Jumpers ajustáveis ​​para saída de sinal final. Alternativamente, podem ser usados ​​interruptores DIP, que são usados ​​como shunts eletrônicos ou curtos de sinal em circuitos eletrônicos convencionais.
3. Fonte de alimentação CC, projetada para uma tensão operacional de 5 a 15 V (se houver uma tensão estável controlada por um voltímetro, 6 V também é adequado).
4. Placa de contatos onde podem ser colocados até 20 LEDs do tipo SMD.

A sequência de colocação e montagem do amperímetro

O sinal de entrada atual (não mais que 1 A) é fornecido de uma fonte de alimentação estabilizada por meio de um resistor shunt, cuja tensão permitida não deve ser superior a 40 ... 50 V. Além disso, passando pelo amplificador operacional, o sinal alimenta os LEDs. Como o valor da corrente muda durante a passagem do sinal, a altura da barra também mudará de acordo. Ao controlar a corrente de carga, você pode ajustar a altura do diagrama, obtendo um resultado com vários graus de precisão.

A montagem da placa com componentes SMD, a pedido do usuário, pode ser feita na horizontal ou na vertical. Antes de iniciar a calibração, a janela de visualização deve ser coberta com vidro escuro (um filtro com uma ampliação de 6 ... 10 x de uma máscara de soldagem convencional é adequado).

A calibração de um amperímetro digital consiste em selecionar o valor mínimo de carga atual no qual o LED acenderá. A configuração é variada experimentalmente, para a qual um resistor com resistência pequena (até 100 mΩ) é fornecido no circuito. O erro nas leituras de tal amperímetro geralmente não excede alguns por cento.

Você sabia que pode converter um voltímetro antigo em um amperímetro? Como fazer - assista ao vídeo:

Como ajustar o resistor de ajuste

Para fazer isso, defina sequencialmente a intensidade da corrente que passa por um determinado LED. Como dispositivo de controle você pode usar um testador regular. O voltímetro está incluído no circuito antes do microcontrolador e o amperímetro depois dele. Um capacitor de suavização também é conectado para eliminar a influência de ondulações aleatórias.

Uma vantagem prática de fazer o dispositivo com as próprias mãos (não deve haver menos de quatro LEDs) é a estabilidade do circuito com mudanças significativas na faixa de corrente inicialmente definida. Ao contrário dos diodos comuns, que falharão se forem colocados em curto, os LEDs simplesmente não acendem.

St. diodos como medidores de corrente em uma bateria de carro não apenas economizam carga e economizam baterias, mas também permitem que você leia as leituras de uma maneira mais conveniente.

Da mesma forma, você pode construir um voltímetro digital. Elementos de 12 V são adequados como fontes de luz para esta aplicação, e a presença de um shunt adicional no circuito do voltímetro permitirá um uso mais racional de toda a altura do gráfico de barras.

É necessário rastrear a presença de corrente fluindo no circuito em dois estados: existe ou não. Exemplo: você está carregando uma bateria com um controlador de carga embutido, conectado a uma fonte de energia, mas como controlar o processo? Você pode, é claro, incluir um amperímetro no circuito, você diz, e estará certo. Mas você não vai fazer isso o tempo todo. É mais fácil construir um indicador de fluxo de carga na fonte de alimentação uma vez, o que mostrará se a corrente está fluindo para a bateria ou não.
Outro exemplo. Digamos que haja algum tipo de lâmpada incandescente no carro que você não vê e não sabe se está acesa ou queimada. No circuito para esta lâmpada, você também pode ligar o indicador de corrente e controlar o fluxo. Se a lâmpada queimar, ela ficará imediatamente visível.
Ou existe um sensor com um filamento. Tapa gás ou sensor de oxigênio. E você precisa ter certeza de que o filamento não está quebrado e tudo está funcionando corretamente. É aqui que o indicador virá em socorro, cujo esquema darei a seguir.
Pode haver muitos aplicativos, é claro que a ideia principal é a mesma - controlar a presença de corrente.

Circuito indicador de corrente