Простейший индикатор напряжения в сети

В городских квартирах больших проблем с сетью не бывает. Бывает, из-за перегрузки фаз на линии — повышается напряжение, но обычно это ненадолго — автоматика на подстанции не срабатывает, и появляется повышенное напряжение в сети.

Когда я столкнулся первый раз с этой проблемой, напряжение в сети подскочило до 255 В! ИБП вылетают сплошь и рядом. А если на подстанции отвалится нулевая шина — быть беде! В сети появятся все 380 В! И некому предъявить претензии (только через суд) по поводу испорченной техники.

Индикаторные светодиоды светятся во время одного полупериода входящего на индикатор напряжения. Жёлтый светодиод LED1 горит всегда, когда присутствует сетевое напряжение. Динисторы VS1 и VS2 и резистивные делители напряжения (R2R4 и R3R5 соответственно) обеспечивают включение зелёного светодиода (LED2) и красного (LED3), когда напряжение достигает определённого значения (называется — порог срабатывани). Если будет значительное превышение напряжения, стабилитрон VD2 предотвратит выход девайса из строя.
Детали недефицитные, и всё в основном было в наличии. За высоковольтным стабилитроном КС680А пришлось съездить на Митинский радиорынок.

Печатные платы рисовал в компьютерной программе Sprint-Layout.

Чтобы регулировать и контролировать напряжение при настройке, использовал ЛАТР и мультиметр. При напряжении в 230 В добился устойчивого свечения зелёного светодиода. Если уменьшить напряжение до 200 В, зелёный светодиод погаснет — в противном случае надо увеличивать сопротивление R2. При напряжении в 260 В подстроечным сопротивлением установил порог срабатывания красного светодиода. Настройка завершена.

Индикатор поставил в распределительный щиток, который находится в квартире, и запитал его от входного автомата.

Источник

Как сделать светодиодный индикатор напряжения своими руками: схемы и инструкция

Во многие электронно-технические устройства монтируются светодиоды. Они надежные, компактные и экономичные, поэтому являются основными элементами в индикаторах напряжения на светодиодах. Конструкция простейших приборов не сложная, их можно сделать самостоятельно. Собрать небольшое количество деталей может даже начинающий радиолюбитель.

Общее устройство и принцип работы

Световыми индикаторами называют указатели, работающие на основе источника света. Светодиодные приборы работают за счет светового излучения из p-n-перехода при прохождении через него тока.

В быту используются переносные приборы для индикации, в том числе мультиметры. Основное предназначение – определение наличия/отсутствия тока и разности значений напряжения. Вольтаж зависит от типа прибора, по конструкции индикаторы бывают одно- и двухполюсные. При первом варианте токоведущая часть одна, при втором – две.

В магазинах продаются простые тестеры в виде авторучек и отверток. Конструкция размещается в корпусе из диэлектрика со смотровым окошком. Основные элементы: светодиод и резистор. Снизу располагается щуп, сверху металлический контакт для касания рукой.

Эти приборы позволяют:

Справка! Двухполюсные индикаторы позволяют работать с постоянным и переменным током, их функционал выше.

Однополюсные тестеры-отвертки делятся на:

Пассивный тестер используется для определения наличия напряжения в электрооборудовании и проводке. Для контакта используется плоская отвертка, сопротивление создает схема в ручке. Светодиод загорается при прикосновении к детали, по которой течет ток.

Преимущества пассивной отвертки:

Недостатка два: тусклое свечение светодиода и необходимость во время тестирования снять перчатки.

Прибор с дополнительным функционалом можно использовать в двух режимах: бесконтактном и контактном. Определяется наличие напряжения, можно проверить провода, кабели, предохранители. Запитывается такой тестер от батареек. Ноль и фаза определяется так же, как с пассивной отверткой. При тестировании бесконтактным методом прибор держится, не касаясь нижней части. К проводнику подносится верхняя часть.

Важно! Прикасаться к проводнику не нужно. Если светодиод загорелся, проводка (предохранитель) цела.

Индикаторы с расширенным функционалом цифровые. Сделать что-то подобное самостоятельно невозможно.

Большинство двухконтактных индикаторов профессиональные. По функционалу они почти не отличаются от одноконтактных. Эти приборы оснащены двумя щупами, на концах которых острые штыри. В процессе тестирования можно узнать значение напряжения (параметр отображается на экране).

Источник

Индикаторы на неоновых лампах

В сетевых промышленных и самодельных электрорадиоустройствах нередко используют световой сигнализатор, состоящий из неоновой лампы и ограничительного резистора. Такой сигнализатор обычно включают на входе устройства либо после выключателя. Однако его возможности ограничены: в первом случае лампа индицирует наличие сетевого напряжения независимо от положения выключателя, во втором – при замыкании.

Одна из таких схем приведена на рис.1 (Схема1). Здесь узел индикации составлен из резисторов R 1, R 2, диодов VD 1, VD 2 и неоновой лампы HL 1. При разомкнутом выключателе питания Q 1 (режим I ) сетевое напряжение поступает на лампу HL 1 через резистор R 1, диод VD 1 и нагрузку R н, в качестве которой может быть нагревательный прибор, электродвигатель, блок питания или обычная лампа накаливания. Поскольку диоды включены встречно – последовательно, цепь VD 2 R 2 практически не шунтирует неоновую лампу. При замкнутом Q 1 (режим II ) лампа питается через элементы VD 2, R 2 а цепь R 1 VD 1, подсоединенная в этом случае параллельно «неонке», не оказывает на нее влияние.

Удобней и наглядней сигнализатор с двумя индикаторными лампами. Такое устройство (схема которого – на рис.1 (Схема 2)) предназначено для однополюсного выключателя. В исходном режиме I светит «неонка» HL 1, питаясь через цепь R 1 R н (цепь HL 2 R 2 второй лампы зашунтирована нагрузкой R н). При замыкании Q 1 (режим II ) HL 1 гаснет, и сетевое напряжение окажется приложенным к цепи HL 2 R 2 – загорается HL 2.

Диоды могут быть использованы любые кремниевые, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В (Д226Б, КД102Б, любые из серии КД105 и др.).

Сигнализатор подключения потребителя к сети 220В

Для контроля подключений потребителя энергии к сети 220В удобно использовать звуковой сигнализатор (рис.2).

Сигнализатор издает кратковременный, длительностью 1…2 с, звуковой сигнал при подключении к сети 220В потребителей, мощность которых превышает 20Вт. Любой потребитель энергии (нагрузка) в момент подключения к сети 220В из-за дребезга контактов штепсельного разъема или включателя аппарата дает незначительные помехи в электрической сети. Чем больше мощность потребителя, тем сильнее помехи. Если подключить к фазовому проводу сети 220В осциллограф, то через соответствующий делитель напряжения можно будет наблюдать незначительно измененную форму синусоиды.

Потребители энергии и прибор должны находится на одном электрическом контуре – до счетчика установленного в доме. Прибор будет полезен для контроля несанкционированного включения кем-либо потребителя или автоматическим включением/выключением электрических приборов. В последнем случае нужно ориентироваться по звуку, издаваемому устройством.

Устройство может находиться в подключенном состоянии в режиме 24 ч неограниченное время. Ток потребления устройством находится в пределах 15 мА. Конденсаторы С1 и С2 работают в режиме гасящих напряжение резисторов, оказывая небольшое сопротивление переменному току и не излучая тепло. Если в качестве В1 применять капсюль типа ДЭМШ или низкоомный телефон типа ТК-67, ТОН-1 с сопротивлением более 50 Ом, то звуковой сигнал будет излучатся постоянно, пока на схему подано напряжение. При применении низкоомной динамической головки сопротивлением 8 Ом генератор не работает и находится в ждущем режиме.

При включении в сети бытового потребителя, устройство издаст сигнал только в момент дребезга контактов включателя новой нагрузки в сети 220В, когда источник питания пропустит помеху к транзисторному генератору и небольшой всплеск напряжения окажется достаточным для запуска генератора на 1…2 с.

Собранное из исправных элементов устройство начинает работать сразу.

Индикация работающего электроприбора

Светодиоды обычно применяются для индикации в низковольтных сетях. Если же нужно индицировать включение электроприбора, работающего от сети 220 В и не имеющего вторичных низковольтных цепей питания, в качестве индикатора используют неоновые лампочки. Но светодиод тоже может работать в сети переменного тока, для этого его включить согласно схеме на рисунке 3.

Причин для отлючения электричества много. Это и ремонтные работы, и аварии на линиях, и перегрузки.

Определить, отключили сеть или перегрели пробки, вечером можно, посмотрев на соседние дома. А как быть днем?

Несложное электронное устройство – индикатор перегорания пробок – запищит, если пробки перегорели у вас. Но если света нет и молчит сигнал, значит, электричество отсутствует не только в вашем доме.

Схема индикатора показана на рис.4.

Конструкция содержит всего несколько деталей.

Действует устройство так. Когда пробка исправна, на индикаторе напряжение отсутствует. При ее перегорании происходит обрыв цепи и на устройство поступит напряжение сети. Начинает работать генератор на микросхеме КР1436АП1, и пьезоизлучатель BF издает звук.

Напряжение сети ограничивается резистором R 1 и выпрямленное диодом VD 1 поступает на стабилитрон VD 2, который ограничивает его величину.

В индикаторе применены резисторы типа С2-33, ОМЛТ или КМ.

Резистор R 1 можно заменить на два по 100 кОм 0,25 Вт.

Индикатор включения электроприбора

Схема, показанная на рис.5, индицирует включенное состояние прибора, питающегося от электросети.

Вернее, она показывает есть ток в цепи от сети к прибору, или нет. То есть, в отличие от схемы, когда индикаторный светодиод или неоновая лампа включается параллельно прибору, эта схема позволяет определить не только поступает ли напряжение на прибор, но и потребляет ли прибор мощность. Так как могут быть варианты когда прибор не работает, например, из-за поломки или внутреннего отключения. Так вот этот индикатор показывает, работает прибор фактически или нет.

Схема содержит датчик тока на диодах VD 1- VD 6. Он практически берет небольшой кусочек одной полуволны, равный сумме прямых напряжений падения диодов VD 1- VD 5. Схема двунаправленная, то есть нагрузка или сеть может быть или на конце К1 или на конце К2. Когда цепь разомкнута (нагрузка выключена или неисправна, не работает), ток не протекает и на диодах VD 1- VD 5 ничего не падает.

Если же нагрузка включена и потребляет мощность, то через диоды VD 1- VD 5 протекает ток и на них выделяется некоторое пульсирующее напряжение. Которое своими пульсациями через диод VD 7 заряжает емкость конденсатора С1. На этом конденсаторе появляется некоторое напряжение, достаточное для свечения светодиода HL 1.

Важная особенность схемы в том, что индикатор работает в очень широком диапазоне потребляемой мощности. Это получается потому что диодам свойственно стабилизировать прямое напряжение падения и на линейном участке ВАХ диода оно уже почти не меняется в широком диапазоне тока.

Диоды VD 1- VD 6 должны быть такими, чтобы выдерживали максимальный ток нагрузки. Светодиод HL 1 – может быть обычным индикаторным, но будет нагляднее, если поставить мигающий двуцветный светодиод.

Источник

Таймер периодического включения нагрузки

Конструкция простого таймера, позволяющего включать и выключать нагрузку, через заданные интервалы времени. Время работы и время паузы друг от друга не зависят.

Разновидности таймеров

Применение таймеров в быту сейчас стало достаточно распространенным. Поэтому такое устройство можно просто купить в магазине электротоваров. Чаще всего это многоканальные таймеры, позволяющие программировать включение – выключение нагрузки в определенное время суток, и даже с учетом дня недели.

Но иногда требуется таймер, работающий просто по алгоритму «работа – пауза». Включать его можно просто вручную, а вот время работы и паузы регулировать независимо друг от друга. Одним из примеров, когда может понадобиться именно такое реле времени, может служить «люстра Чижевского».

Немного истории

Люстра Чижевского это устройство для насыщения воздуха отрицательными ионами кислорода. Изобретатель люстры известный советский ученый Александр Леонидович Чижевский начал заниматься опытами по аэроионизации воздуха еще в 1922 году в одной из лабораторий Главнауки. Но, как часто случалось в то время, в 1942 году ученый был репрессирован и пробыл в ссылке в Караганде вплоть до 1950 года. Но свою работу Чижевский продолжал и там: сеансы аэроионотерапии в областной Карагандинской больнице помогли многим больным при заживлении ран. В 1958 году ученый вернулся в Москву, где до последних дней жизни занимался внедрением аэроионизации.

Кроме заживления ран, люстра Чижевского является прекрасным профилактическим средством, предотвращающим развитие многих заболеваний, а также повышает работоспособность, как умственную, так и физическую. В литературе было много споров о пользе или вреде люстры, и даже статей под названием «Люстра Чижевского своими руками».

Применять люстру Чижевского рекомендуется начиная с коротких сеансов, постепенно увеличивая их количество и время. Но, если люстра будет включена постоянно, концентрация аэроионов в воздухе может превысить оптимальную, что не совсем хорошо для здоровья. Управлять этой концентрацией можно просто включая и выключая устройство вручную, что, согласитесь, не очень удобно. Облегчить этот процесс поможет простейший таймер, выполненный всего на одной логической микросхеме.

Конечно, такой таймер может найти еще множество применений, когда требуется периодическое включение – выключение нагрузки. На рисунке 1 показана принципиальная схема таймера.

Рисунок 1. Таймер периодического включения нагрузки.

Собственно таймером в данном случае является генератор прямоугольных импульсов на элементах DD1.1…DD1.4. Скважность импульсов может регулироваться, причем независимо устанавливается как время импульса, так и время паузы.

Питание всего устройства осуществляется от бестрансформаторного источника питания с балластным конденсатором С1 и выпрямительным мостом VD1. Транзистор VT1 используется в качестве стабилитрона. Напряжение стабилизации в этом случае около 10 В – микросхемы серии К561 работоспособны в диапазоне напряжения питаний 3…15 В. Поэтому, напряжения 10 В вполне достаточно для нормальной работы схемы в целом.

Нагрузка включается симистором VS1, который, в свою очередь, включается маломощной симисторной оптронной парой U1.1. Последняя содержит встроенную схему определения перехода через нуль сетевого напряжения. Поэтому коммутационных помех в сети не будет. Именно этим обстоятельством объясняется отсутствие в схеме входного сетевого фильтра.

Для управления оптронной парой служит ключевой каскад, выполненный на транзисторе VT2. В его коллекторную цепь включен светодиод оптронной пары U1.1 и светодиод HL1, индицирующий включение нагрузки. Резистор R10 ограничивает ток через светодиоды.

Работает схема следующим образом. В исходном состоянии все конденсаторы, естественно, разряжены. При включении питания через резисторы R3 и R4 начинает заряжаться конденсатор С3. Пока он не зарядился, на входе элемента DD1.1 логический нуль, а на выходе, естественно, единица. Такое состояние приводит к тому, что на выходе элемента DD1.4 также логическая единица, которая открывает транзистор VT2, через его переход коллектор – эмиттер включается светодиод оптрона U1.1. Последний включает симистор VS1, подключающий нагрузку. Также засвечивается светодиод HL1, сигнализирующий о включении нагрузки. Это положение таймера называется «Работа».

В таком положении генератора на выходе элемента DD1.2 напряжение логического нуля, что не позволяет заряжаться конденсатору С4.

Конденсатор С3, не следует об этом забывать, уже заряжается от момента включения питания. Когда напряжение на нем достигнет уровня логической единицы, на выходе логического элемента DD1 появится низкий уровень, а на выходе элемента DD1,3 высокий. Такое состояние схемы приводит к закрыванию транзистора VT2, а, следовательно, к отключению нагрузки.

Конденсатор С4 начнет заряжаться через элемент DD1.3 и резисторы R6…R8. При этом достаточно быстро разрядится конденсатор С3 через диод VD2, резистор R6, логический элемент DD1.2, находящийся в это время в состоянии логического нуля на выходе.

Когда конденсатор С4 зарядится, на выходе элемента DD1.2 установится уровень логической единицы. Это приведет к установке низкого уровня на выходе DD1.3. Поэтому через элемент DD1.4 откроется транзистор VT2, нагрузка будет подключена. Также через элемент DD1.3 и резисторы R6…R8 разрядится конденсатор С4.

Кроме этого появление логической единицы на выходе элемента DD1.2 предотвращает разряд конденсатора С3 через диод VD2 и резистор R5. с зарядкой конденсатора С3 начинается новый цикл работы таймера.

Длительность времени работы и паузы устанавливается с помощью переменных резисторов R4 и R7 соответственно. При указанных на схеме номиналах ее можно изменять в пределах 3…30 минут. При этом время паузы от времени работы не зависит, поскольку цепи зарядки конденсаторов разные. Собранное из исправных деталей устройство наладки не требует, кроме установки желаемого времени работы и паузы.

Если все же наладка потребуется, следует помнить о том, что устройство не имеет гальванической развязки с сетью. Поэтому лучше в случае наладки пользоваться трансформатором безопасности. При этом в качестве нагрузки можно использовать обычную осветительную лампу мощностью 25…100 Вт.

Несколько слов о деталях. Номиналы деталей в основном указаны на принципиальной схеме. Все постоянные резисторы типа МЛТ или импортные, скорее всего китайские, переменные СПО, СП4-1. Конденсатор С1 на рабочее переменное напряжение не менее 250В, такие обычно применяются в сетевых фильтрах, либо типа К73-17 на рабочее напряжение не менее 400В. Электролитические конденсаторы С3 и С4 с малым током утечки, иначе выдержки будут нестабильны. Тут тоже лучше подойдут импортные конденсаторы, например марки JAMICON.

Если мощность нагрузки не превышает 400Вт симистор VS1 можно устанавливать без радиатора.

Транзистор КТ 816Б можно заменить на стабилитрон Д 815Б. При этом его катод следует подключить к + конденсатора С2.

Конструкция

Прибор можно выполнить в пластмассовом корпусе подходящего размера, таких сейчас в продаже предостаточно. Не следует забывать о том, что конструкция имеет бестрансформаторное питание, то есть находится под напряжением сети. Поэтому ручки переменных резисторов также лучше сделать из пластмассы.

Источник