Михаил Адаменко: В помощь радиолюбителю. Выпуск 11

Принципиальная схема индикатора состояния сетевого выключателя приведена на рис. 7.

Рис. 7.Принципиальная схема индикатора состояния сетевого выключателя

При положительной полуволне сетевого напряжения (на клемме S1 напряжение более положительно, чем на клемме S2) после прохождения нуля тиристор Тс1 заперт или выключен. При этом ток на нагрузку проходит через LED-светодиод D2 и резистор R1, который ограничивает максимальный ток диода до значения примерно 100 мА. В это время диод D2 светится. Когда сетевое напряжение достигнет значения 9,1 В, на управляющий электрод тиристора Тс1 через стабилитрон D1 будет подано напряжение, обеспечивающее отпирание тиристора. Тиристор Tс1 откроется, и с этого момента ток потечет через него. Падение напряжения на тиристоре уменьшится, и светодиод D2 погаснет. Время свечения диода D2 определяется напряжением стабилизации стабилитрона D1. При отрицательной полуволне сетевого напряжения тиристор Тс1 открыт уже от нулевого напряжения синусоиды, поэтому диод D2 не светится.

Все детали индикатора размещены на небольшой печатной плате размерами 37x14 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса или текстолита. Печатная плата и расположение элементов на ней приведены на рис. 8.

Рис. 8.Печатная плата ( а) и расположение элементов ( б) индикатора состояния сетевого выключателя

Печатная плата размещается внутри выключателя. Светодиод D2 располагается в специально просверленном в крышке выключателя отверстии и с платой соединяется двумя проводками. В качестве резистора R1 следует использовать металлический резистор мощностью не менее 0,6 Вт, стабилитрон D1 должен быть типа BZX85V009.1, тиристор Тс1 — типа ВТА10А/600V, светодиод D2 — диаметром 5 мм красного цвета.

Работоспособность данного индикатора была неоднократно проверена. В то же время до конца остается невыясненным вопрос, выдержит ли предлагаемое устройство замыкание в цепи, вызванное появлением вольтовой дуги, инициируемой в электрической лампочке при перегорании нити накала.

В предлагаемой конструкции используется сетевое напряжение 220 В. Поэтому при сборке, налаживании и эксплуатации прибора следует строго соблюдать меры предосторожности, необходимые при работе с высокими напряжениями.

Предлагаемый терморегулятор представляет собой обычный переключатель переменного тока, в котором источником управляющего сигнала является термистор, а в качестве переключающего элемента используется симметричный тиристор. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 9.

Рис. 9.Принципиальная схема простого терморегулятора

Основу терморегулятора составляют датчик температуры, схема управления, выполненная на транзисторах Т1-Т5, а также переключающий элемент Тс1. В качестве датчика температуры в данной конструкции используется термистор R22, имеющий отрицательный тепловой коэффициент. Это означает, что при низкой температуре такой термистор имеет большое сопротивление, а при повышении температуры его сопротивление уменьшается. Именно это свойство термистора используется в данной конструкции для оценки изменений температуры окружающей среды.

Сигнал от датчика температуры поступает на схему управления, выполненную на транзисторах Т1-Т5. При этом на транзисторах Т4 и Т5 собран триггер Шмитта, формирующий управляющее напряжение смещения для транзистора Т3. Каскад на транзисторе Т3 выполняет роль усилителя переменного напряжения, а также обеспечивает включение нагрузки при нулевом сетевом напряжении. Усиленный сигнал подается на каскады, выполненные на транзисторах Т1 и Т2, на выходе которых формируются управляющие импульсы для переключающего элемента. В качестве переключающего или ключевого элемента в предлагаемой схеме использован симметричный тиристор Тс1, который, в отличие от обычного тиристора или транзистора, позволяет переключать обе полуволны сетевого напряжения.

Термистор R22 вместе с регулировочным резистором R21 и резистором R17 образует делитель напряжения, обеспечивающий формирование напряжения смещения, подаваемого на базу транзистора Т4. При этом определенным положениям движка резистора R21 соответствует значение выбираемой величины температуры, при которой переключается триггер и, соответственно, включается или отключается нагрузка. С поворотом движка резистора R21 в ту или иную сторону изменяется величина напряжения смещения на базе транзистора Т4, что приводит или к его открыванию, или к запиранию. В результате срабатывает триггер Шмитта, выполненный на транзисторах Т4 и Т5.