В электрооборудовании транспортных средств и в промышленном электрооборудовании для контроля включения элементов нагруз­ки используются сигнальные устройства в виде контрольной лампы накаливания или светодиодные индикаторы. Контрольные элементы, выполненные в устройствах на светодиодных индика­торах, которые отличаются малыми габаритами, низким потреб­лением тока, большим сроком эксплуатации и низкой ценой его себестоимости, находят все большее применение в настоящее время. Появление низковольтных светодиодов поистине дало толчок к разработке различных контрольных устройств, выпол­ненных на самых различных схематических решениях.

                                                Диодные датчики тока в устройстве контроля включения нагрузки

В основном на транспортных средствах контроль включения сиг­нальной лампы осуществляют пу­тем пропускания тока от источни­ка питания через последователь­ную цепь герконового реле и сиг­нальной лампы Ток, протекая по замкнутой цепи, своим действием замыкает контакты реле, через ко­торые плюс источника питания по­дается на управляющий электрод транзистора а его переход коллек­тор-эмиттер, открываясь проводя­щим участком, замыкает цепь пи­тания контрольной лампы [1].

Рассмотрим недостатки такого контроля.

Герконовое реле осуществляет контактное включение и имеет ма­лый зазор между контактами, по­этому он ограничен по напряже­нию, а также ограничен по току и относительно высока его себесто­имость. Кроме реле в устройство контроля дополнительно входит промежуточный элемент-транзи­стор, который уязвим к темпера­турному режиму.

Предлагается вариант альтер­нативного контроля включения на­грузки на диодном датчике тока, суть которого заключается в том, что нагрузку подключают к источ­нику питания через один или два диода или группу встречно вклю­ченных диодов, параллельно кото­рым подключают контрольный све- тодиод или светодиод оптопары. Ток, протекающий через диод или диоды, создает падение напряже­ния на них, что является источником питания для светодиода. В каче­стве датчиков тока удобно исполь­зовать диоды, так как падение на­пряжения на переходе анод-катод диода стабильнее в отличие от резисторов и индуктивных элементов цепи, это особенно заметно в мо­мент включения холодной лампы накаливания, а также диодные дат­чики тока развязывают параллель­ные цепи нагрузок, что позволяет расширить возможность контроля. Диодный датчик тока выбирают на номинальный ток нагрузки, ко­торый должен быть быстродейству­ющим, опережать по проводимос­ти светодиоды и соответствовать по падению напряжения. При боль­шем падении напряжения на диод­ном датчике тока светодиод под­ключают через токоограничивающий резистор или диод, так как различные диоды имеют различ­ные падения напряжения на пере­ходах, поэтому с ними удобнее под­бирать условия для работы, в том числе это относится и к датчику тока на диоде.

На рассматриваемых схемах (см рис. 1 и рис. 3) датчики тока приводятся с двумя последователь­но включенными быстродействую­щими диодами типа КД226А(Д), а контрольные светодиоды - типа АЛ307; падение напряжения на двух этих диодах при токе нагруз­ки 0,5...0,8 А равно 1,5 ..1,6 В, что соответствует номинальному на пряжению питания этих светодио­дов. С этими диодами контрольные светодиоды включаются равномерно, без вспышек, в отличие от низко­частотных диодов.

На схеме чертежа рис. 1 через датчики тока 1 и 2 к цепи источни­ка питания подключаются две па­раллельные лампы накаливания, к примеру, стоповые сигнальные или освещение заднего хода. Диоды VD5, VD6 служат для защиты све­тодиодов HL1, HL2 от импульсного тока обратного напряжения, возни­кающего при частой коммутацией реле К1.1.

По схеме рис. 1 авторы подклю­чили такое устройство для контро­ля включения освещения заднего хода на своем автомобиле Иногда на некоторых автомобилях, вслед­ствие люфтов на тягах переключе­ния передачи, не всегда нажимает­ся нормально разомкнутый конеч­ный выключатель включения осве­щения заднего хода или включает­ся при езде вперед, и это приводит к неуверенности водителя и лишне­му беспокойству, к тому же это уст­ройство облегчит процесс наладки.

Устройство контроля (см. рис. 2) отличается тем, что параллельно к датчику тока на встречно включен­ных диодах подключен светодиод оптопары U1, а его транзистор че­рез промежуточный другой транзи­стор VT1 включает контрольную лампу КЛ1 или звуковой сигнал. Один или два силовых диода на датчике тока создают падение на­пряжения для питания светодиода оптопары а встречно включенный диод служит защитным элементом для светодиода. На данной схеме рассмотрен контрольный элемент, подключенный параллельно датчи­ку тока светодиод оптопары U1 типа РС817 (SHARP), максималь­но допустимое напряжение на этом светодиоде оптопары 1,5 В, а ми­нимально рабочий - около 1 В. Для такого светодиода реально можно построить диодный датчик тока на одном диоде.

Подобно светодиодам к диод­ным датчикам тока могут подклю­чаться усилительные устройства Для контроля включения нагрузки наверняка это будет не целесооб­разно, возможно, подойдет для других целей, к примеру, времен­ное устройство, которое начнет от­счет времени для последующих действий после включения нагруз­ки Rh.

При востребовании таких диод­ных датчиков тока для устройств контроля промышленность всегда может на базе любого диода изго­товить их в одном целом и удобном исполнении, со схемой защиты све- тодиодов. Сами светодиоды, к при­меру, могут быть подобраны на на­пряжение питания до 1 В для рабо­ты с диодным датчиком тока, пост­роенным на одном диоде.

На рис. 3 приведена схема уст­ройства контроля включения элек­тромагнита в источнике питания переменного напряжения. Диодный датчик тока выполнен из встречно включенных силовых диодов. В ос­новном в промышленном оборудо­вании осуществляют контроль включения напряжения питания на

эти исполнительные устройства пу­тем параллельного подключения к нагрузке контрольной лампы или светодиодного индикатора, однако это не дает полной картины состо­яния электромагнитного устрой­ства. Некоторые станки с гидро­приводами, гидравлические и пневматические стенды имеют де­сятки электромагнитных устройств, которые включаются в технологи­ческом цикле. Наличие такого кон­троля значительно бы облегчило работу оператору, а техническому персоналу помогло в поиске неисп­равности и наладке оборудования.

На рис. 4 приведена схема уст­ройства альтернативного варианта контроля включения нагрузки Rh, отличающаяся тем, что к конт­рольной точке вывода элемента на­грузки Rh и общей точке корпуса параллельно малому сопротивле­нию участка нагрузки Rh подклю­чены через ограничительный кон­денсатор С1 и токоограничиваю- щий резистор R1 контрольный све­тодиод HL1 и защитный стабилит­рон VD1. Вся эта контролирующая цепь может подключаться также без конденсатора С1 или без рези­стора R1.

Малое сопротивление участка нагрузки Rh должно составлять пропорциональную величину паде­ния напряжения участка контроли­рующей цепи,которое в несколько десятков раз меньше напряжения 220 В, а ток, протекающий через контрольную цепь, составляет ме­нее 20 мА, что фактически не ощу­тимо для большинства нагрузок.

Литература                                                                             ^

1.   Ю Л Тимофеев, Г.Л. Тимофеев, Н.М. Ильин. Электрооборудование авто­мобилей. Устранение и предупреждение неисправностей. - М., Транспорт, 2000.

2.   А.Г Алексеев. Устройство для контроля и диагностики сигнальной лам­пы, патент на полезную модель №68995, 12. 2007 г.

3.   А Алексеев Панель контроля и диагностики сигнальных ламп на транс­портных средствах. Часть 2. - Радиолюбитель, 2008, №2, стр. 14-17.

Альберт Алексеев,

 Виталий Алексеев

г. Пермь