Схема индикатора сетевого напряжения показана на рис. 1. При её разработке была поставлена задача максимально использовать доступные радиодетали. В этом случае донорами элементов могут послужить вышедшие из строя КЛЛ [1, 2]. Используемые детали должны быть, конечно, исправными. В таком индикаторе обязательно должны быть пороговые элементы, которые срабатывают (или переключаются) при определённом напряжении. Такими элементами в индикаторе являются динисторы DB3. Они открываются при напряжении 28...36 В, которое остаётся практически постоянным. Следует учесть, что при изменении полярности напряжение открывания может отличаться на ±3 В. На динисторах собраны релаксационные RC-генераторы.
Рис. 1. Схема индикатора сетевого напряжения
Сетевое напряжение выпрямляет диод VD1, пульсации сглаживает конденсатор С1. Резисторы R2-R7 образуют резистивный делитель напряжения, который задаёт пороги включения релаксационных генераторов. Первый генератор собран на элементах R8, C4 и VS2. Напряжение его включения (в данном случае 150 В) устанавливают подстроечным резистором R4. Когда ди-нистор VS2 открывается, конденсатор С4 разряжается через него, светодиод HL1 и резистор R11. При этом светодиод вспыхивает с частотой в доли герц. По мере увеличения напряжения частота вспышек возрастает.
Когда напряжение сети достигнет 190 В, начнёт работать второй генератор на элементах R9, C3 и VS3. Напряжение срабатывания устанавливают подстроечным резистором R5. Этот генератор работает с частотой несколько десятков или сотен герц. С такой же частотой станет открываться транзистор VT1, поэтому конденсатор С4 не успевает зарядиться и первый генератор перестанет работать. В результате светодиод погаснет.
При достижении напряжения 240 В начнёт работать третий генератор на элементах R10, C2, VS1. Порог срабатывания устанавливают подстроечным резистором R6. Поскольку ёмкость конденсатора С2 существенно меньше ёмкости конденсатора С4, частота третьего генератора будет существенно больше - несколько герц. Таким образом, интервал напряжения 150...190 В индицируется вспышками светодиода с существенно меньшей частотой, чем при напряжении более 240 В. Так можно отличить индицируемые интервалы напряжения.
Если этого не нужно, для обеспечения "постоянного" свечения светодиода ёмкость конденсаторов С2 и С4 необходимо уменьшить до 0,047...0,1 мкФ, а ёмкость конденсатора С3 - до 10 нФ. В этом случае вспышки светодиода следуют с частотой, неразличимой глазом.
Рис. 2. Чертёж печатно платы и размещение элементов на ней
Большинство элементов смонтировано на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм, чертёж который показан на рис. 2. От КЛЛ можно использовать диод 1N4007, динисторы DB3, транзистор серии хх13001, конденсаторы С1 (оксидный) и С3 (плёночный). Потребуется приобрести под-строечные резисторы СП3-19 или подходящие импортные, постоянные резисторы - С2-23, Р1-4, конденсаторы С2 и С4 - К50-35 или импортные, а также светодиод любого цвета свечения, но обязательно сверхъяркий с допустимым током не менее 20 мА. Если в сети возможно появление напряжения более 280 В, номинальное напряжение конденсатора С1 должно быть более 400 В.
Рис. 3. Внешний вид смонтированной платы
Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Она размещена в пластмассовом цилиндрическом контейнере от лекарства диаметром 30 мм и длиной 60 мм. В крышке контейнера установлены штыри разъёма ХР1 (вилки ШП-4). Резистор R1 установлен между разъёмом и печатной платой. Для светодиода в дне контейнера сделано отверстие соответствующего диаметра. Внешний вид устройства показан на рис. 4. Для размещения платы можно использовать и другой пластмассовый корпус, а подключение к сети сделать с помощью кабеля с сетевой вилкой.
Рис. 4. Внешний вид устройства
Налаживание сводится к установке порогов срабатывания генераторов резисторами R4-R6, об этом сказано выше. Сместить пороги включения генераторов можно подборкой резисторов R2, R3. Увеличение их сопротивления увеличивает пороги срабатывания. Если требуется увеличить пороги, надо увеличивать сопротивление резистора R3. Для уменьшения порогов следует уменьшить сопротивление резистора R2.
Используя схемные решения, применённые в этом индикаторе, можно сделать и другой алгоритм индикации.
Литература
1. Нечаев И. Из деталей энергосберегающих люминесцентных ламп. - Радио, 2012, № 6, с. 26-28.
2. Нечаев И. Из деталей КЛЛ. Светодиодная мигалка для новогодней игрушки. - Радио, 2012, № 11, с. 36, 37.
Автор: И.Нечаев, г. Москва