Меню

Индикаторы мощности блока питания

Блок питания с индикацией напряжения и тока

Параметры питания электрической цепи зависят от множества факторов. Конечно, производители бытовой техники и аппаратуры стараются стандартизировать процессы. Но в быту и в самодельных схемах всегда находятся нестандартные задачи.

Так, в качестве простейшего примера – блок питания для лабораторных работ. Во-первых, здесь могут потребоваться разные параметры выходного тока (сила тока и напряжение), то есть пользователям должна быть доступна их регулировка; а, во-вторых, отдаваемый ток необходимо измерять, выдавая наглядную информацию о его силе и уровне напряжения.

Другой пример – ремонтные мастерские бытовой и цифровой техники. Здесь тоже удобно совмещать БП с индикацией напряжения и тока.

Ниже рассмотрим несколько наиболее популярных схем блоков питания, систем организации индикации и их включения в БП.

Типы блоков питания

В зависимости от стоящих задач, требуемых параметров выходного напряжения и силы тока, и других критериев создаются и различные блоки питания.

В бытовом применении нашли наибольшее распространение два основных класса вторичных источников питания:

Линейные БП строятся на базе силовых трансформаторов, выполняющих роль гальванической развязки (это значит, что подключаемая к нему цепь будет нечувствительна к высокочастотным помехам, поступающим из основного источника тока). Однако, такой подход имеет явный недостаток – большие габариты и вес БП.

Типовая схема линейного БП выглядит следующим образом.

После трансформатора стоит диодный мост с простейшим фильтром из конденсатора.

Импульсные БП, в отличие от линейных, обеспечивают не постоянное напряжение/ток на выходе, а переменное (импульсный, пульсирующий).

На этом типе БП мы останавливаться не будем, так как в радиоаппаратуре они применяются крайне редко, и только для очень специфичных задач.

Для большинства задач применяются следующие системы индикации уровня напряжения или силы тока:

1. Шкальные (с классической шкалой и указывающей стрелкой);

2. Пиковые (люминесцентные или светодиодные, аналоговые, на логических элементах или специализированных микросхемах).

Самый простой и доступный всем способ отображения уровня силы тока или напряжения – шкала со стрелкой.

Включение в схему такого индикатора самое элементарное.

Вольтметр (строится на базе амперметра с применением множителя, включается в цепь параллельно измеряемому участку цепи):

Амперметр (включается последовательно):

Самое сложное в стрелочных приборах измерения – калибровка и прорисовка шкалы.

Отдельно стоит упомянуть «растяжение». Для увеличения точности измерения в заданном диапазоне значений, например, у шкальных вольтметров, применяют туннельные диоды, которые фактически отсекают часть неиспользуемого диапазона.

Цифровая индикация намного сложнее в реализации, но гораздо более наглядна. Начинающие радиолюбители могут столкнуться не столько с проблемой составления принципиальной схемы (готовых схем предостаточно), сколько с ее физической реализацией (создание печатной платы и пайка).

Аналоговые индикаторы на светодиодах предполагают наличие компараторов, где напряжения делятся на условные группы срабатывания.

Читайте также:  Усилитель мощности yaesu fl 2100

Вот один из примеров реализации индикации из столбика светодиодов (чем выше столбик, тем выше напряжение).

Наиболее быстрый и доступный начинающим способ пиковой индикации – использование специальных готовых микросхем.

БП с индикацией напряжения и тока

В качестве основного примера мы выбрали блок питания, состоящий из самых доступных радиоэлементов, имеющий возможность изменения выходных параметров и оснащенный современной цифровой индикацией. Он предполагает выходное напряжение – до 30 В, силу тока – 5 А.

Итак, непосредственно схема БП.

Все использованные основные элементы указаны на самой схеме.

В данном БП предусмотрен стабилизатор напряжения и тока.

Трансформатор Т1 лучше всего взять мощностью не менее 100 Вт (до 150 Вт), выходные обмотки должны быть рассчитаны на токи:

II-обмотка – 4-6 А,

III-обмотка – 1-2 А.

Ввиду того, что транзистор VT1 будет сильно греться на высоких нагрузках, он требует установки на теплоотвод общей площадью около 1500 см 2 .

Печатная плата БП.

Принципиальная схема блока индикации выглядит следующим образом.

Семисегментные светодиоды — KINGBRIGT DA 56 – 11 SRWA, могут быть заменены на АЛС324Б.

Если вам требуется большая разрядность – можно рассмотреть применение микросхемы КР572ПВ6.

Использованная выше КР572ПВ2А, легко заменяется на ICL7107CPL.

Печатная плата для блока индикации.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Источник

ИНДИКАТОР ПИТАНИЯ

схема индикатора питания аппаратуры

Данный светодиодный индикатор выполнен на небольшой печатной платке и двухцветном (зелёный — красный) светодиоде, и установленный в какой-нибудь бытовой прибор может показывать следующее:
— Наличие сети 220В;
— Исправность цепи подключенного устройства;
— Включенное состояние прибора.

детали для светодиодного индикатора питания аппаратуры

Процесс пайки деталей на плату индикатора

Как видите, этот индикатор не так уж и прост. А если использовать его в приборах или местах, где контроль состояния нагрузки надо проводить даже без её включения (например освещение, которое не видно из места его включения), то эта схема просто незаменима. Представьте себе, что есть лампочка (нагреватель, насос), периодически включаемая и выключаемая автоматом. Вы уходя из дома подали на неё питание, но контроллер включит нагрузку позже. А лампа то сгоревшая! Но вы об этом не знали.

кнопка для испытания индикатора питания

Теперь же, вы всегда будете визуально контролировать исправное состояние даже отключенного прибора. За счёт небольшого тока в доли миллиампер, что протекает через активную нагрузку.

нагрузка отключена

При разомкнутом выключателе питания (и конечно наличии 220В в сети), — будет светиться зелёный индикатор, а если нагрузка подключена (кнопка замкнута), то красный.

нагрузка включена - горит красный

Красная часть двухцветного светодиода будет светиться, за счёт падения напряжения на диодах VD3, VD4, VD6. От них зависит и максимальная мощность подключенной нагрузки — 700 Ватт. Поставив более мощные диоды, можно поднять её хоть до нескольких киловатт.

Читайте также:  Как узнать мощность электродвигателя без таблички по замеренной нагрузке

самодельный индикатор питания своими руками

Конечно если вы не достанете двухцветный светодиод, ничего не стоит заменить его двумя одноцветными. Резисторами R1 и R2 выставляется желаемая яркость свечения кристаллов. Все детали для удобства и безопасности монтируем на плате. Следует иметь ввиду, что слабая индуктивная нагрузка может плохо работать с данным индикатором питания, поэтому лучше использовать его совмесно с активной — лампа, нагреватель, мотор.

Форум по обсуждению материала ИНДИКАТОР ПИТАНИЯ

Источник



Цифровые индикаторы для блока питания

У каждого уважающего себя блока питания, имеются встроенные вольтметр и амперметр. В старых моделях устройств, индикаторы были стрелочными, однако прогресс не стоит на месте, и сейчас многим хочется видеть цифровую индикацию. Многие радиолюбители изготавливают такие индикаторы на базе микроконтроллера или применяя микросхемы АЦП, к примеру КР572ПВ2, КР572ПВ5. Однако есть и другие микросхемы, схожие по функционалу.

Одной из множества является микросхема СА3162Е, она предназначена для создания измерителя аналоговой величины с последующим отображением результата на трехразрядном цифровом индикаторе. Данная микросхема представляет собой АЦП, с максимальным входным напряжением 999 мВ и логической схемой, последняя выдает результат измерения в виде трех поочередно меняющихся двоично-десятичных четырехразрядных кодов на параллельном выходе и трех выходах для опроса разрядов схемы динамической индикации. Но чтобы получился законченный прибор, необходимо добавить дешифратор для работы семисегментного индикатора и сборку из трех семисегментных индикаторов, которые включены в матрицу для динамической индикации. А так же, трех управляющих ключей. Тип индикаторов можно применить любой, будь то светодиодные, люминесцентные, газоразрядные или даже жидкокристаллические, все будет зависеть от схемы выходного узла на дешифраторе и ключах. В данной схеме используется светодиодная индикация состоящая из трех семисегментных индикаторов с общими анодами. Они включены по схеме динамической матрицы, иными словами, все их сегментные выводы включены параллельно. А для опроса, то есть, последовательного переключения, используются общие анодные выводы.

принципиальная схема вольтметра для блока питания

На рисунке который мы видим выше, показана схема вольтметра, который может измерять напряжение от 0 до 100В. Измеряемое напряжение поступает на делитель, собранный на резисторах R1-R3, а затем далее на выводы 11-10 микросхемы D1. Конденсатор C3 служит для исключения помех, мешающих измерениям.

Резистор R4 служит для установки показания прибора на ноль, при отсутствии входного напряжения. А вот резистором R5, можно выставить предел измерения так, чтобы результат измерения соответствовал реальному, т. е. можно сказать что им калибруют прибор.

Логическая часть микросхемы СА3162Е построена по логике ТТЛ, а выходы еще и с открытыми коллекторами. На выходах «1-2-4-8» формируется двоично-десятичный код, который периодически сменяется, обеспечивая последовательную передачу данных о трех разрядах результата измерения. Если используется дешифратор ТТЛ, как, например, КР514ИД2, то его входы непосредственно подключаются к данным входам D1. Если же будет применен дешифратор логики КМОП или МОП, то его входы будет необходимо подтянуть к плюсу при помощи резисторов. Это нужно будет сделать, например, если вместо КР514ИД2 будет использован дешифратор К176ИД2 или CD4056.

Читайте также:  Мощность численно равна работе совершенной ответ

Выходы дешифратора D2, через токоограничивающие резисторы R7-R13, подключаются к сегментным выводам светодиодных индикаторов Н1-НЗ. Одноименные сегментные выводы всех трех индикаторов соединены вместе. Чтобы произвести опрос индикаторов, необходимо использовать транзисторные ключи VT1-VT3, на базы которых подаются команды с выходов Н1-НЗ микросхемы D1. Эти выводы сделаны по схеме, с открытым коллектором. Активный ноль, поэтому используются транзисторы структуры p-n-p.

принципиальная схема амперметра для блока питания

Схема амперметра не сильно отличается от вольтметра. Вместо делителя здесь установлен шунт, на пятиваттном резисторе R2 сопротивлением которого 0,1 Ом. Благодаря такому шунту, прибор может измерять ток до 10А ( если уж совсем точно, то 0…9,99А). А установка на ноль и калибровка, как и в схеме вольтметра, осуществляется двумя резисторами R4 и R5.

Применяя другие делители и шунты можно задать другие пределы измерения. К примеру, 0…9,99В, 0…999 мА, 0…999В, 0…99,9А, все зависит от задач, поставленных перед изготовлением устройства. Да и вообще, на основе данных схем можно сделать и самостоятельный измерительный прибор для измерения напряжения и тока (проще говоря мультиметр). Однако стоит учесть, что даже применяя жидкокристаллические индикаторы прибор будет потреблять немалый ток, так как логическая часть СА3162Е построена на ТТЛ-логике.

Питание прибора осуществляется постоянным, стабилизированным напряжением 5В. В источнике питания, в который будут они установлены, необходимо предусмотреть наличие такого напряжения при токе не ниже 150 мА.

Налаживание устройства не представляет из себя ничего сложного. Итак, вольтметр. Сначала замкнем между собой выводы 10 и 11 D1, и крутя резистор R4 выставим нулевые показания. Далее, убираем перемычку, замыкающую выводы 11-10 и подключаем к клеммам «нагрузка» образцовый прибор, например, мультиметр. Регулируя напряжение на выходе источника, резистором R5 калибруем прибор так, чтобы его показания совпадали с показаниями мультиметра.

Амперметр. Сначала, не подключая нагрузку, регулировкой резистора R5 устанавливаем показания на ноль. Теперь потребуется постоянный резистор, сопротивлением 20 Ом и мощностью не ниже 5Вт. Устанавливаем на блоке питания напряжение 10В и подключаем этот резистор в качестве нагрузки. Крутим резистор R5 так, чтобы амперметр показал 0,5 А. Хотя никто не запрещает выполнять калибровку и по образцовому амперметру, просто автору показалось более удобным делать это с резистором. Хотя безусловно, на качество калибровки влияет погрешность сопротивления резистора.

Источник