В данной статье описано электронное устройство защиты от перегрузки по переменному или постоянному току с ручным выбором номинального значения тока и его визуальной индикацией, а также индикацией потребляемого тока.

Схема (рис.1) рассчитана на ток нагрузки до 10 А. Падение напряжения на низкоомном резисторе-датчике тока RS используется как критерий отключения нагрузки контактами соответствующего реле. Некоторые особенности схемы: эффективная защита от перегрузки как на постоянном, так и переменном токе без переключений или регулировки; ручная установка порогового тока в диапазоне 0,2А ... 10 А с визуализацией этого значения; интегральная индикация потребляемого тока; минимальное дополнительное сопротивление сенсорного резистора 0,033 Ом; простая перестройка на нужный диапазон контролируемого тока.

Разрыв в контуре тока нагрузки осуществляется размыканием контактов реле К, когда на обмотку реле поступит низкий уровень с вывода 3 IC1 (555). Известный таймер 555 здесь используется по входу как компаратор (вывод 6 - порог, вывод 5 - управляющее напряжение), для запоминания состояния (R-S триггер) и в качестве буферного усилителя.

Компаратор IC1 срабатывает, когда напряжение на входе THR превысит 2/3 от напряжения питания (внутренний делитель), в данном случае оно равно 10 В. Вход THR (IC1) обеспечивает постоянное управляющее напряжение, пропорциональное току в главном контуре (нагрузке). Чтобы схема нормально реагировала и на переменный ток, ОУ IC2 (741) включен как однополупериодный пиковый выпрямитель. ОУ выполняет двойную функцию - пиковое детектирование и усиление напряжения, определяемое отношением РЗ и Р4 (с учетом внутреннего сопротивления стрелочного измерительного прибора, включенного параллельно Р4).

При постоянном токе 10 А полное отклонение стрелки прибора устанавливается Р1, а при таком же переменном - еще и Р2, т.к. сказывается эффект пикового выпрямления. Ручная установка тока срабатывания защиты и индикации выполняется с помощью переключателя Т1. В нажатом состоянии его контакты соединяют контур обратной связи через преобразователь импеданса IC3 с выводом CON IC1 (управляющее напряжение).

Возникающее на этом выводе напряжение 10В используется двояко. Потенциометром Р4, наблюдая отклонение стрелки индикатора, устанавливают требуемый ток срабатывания защиты. Если по соображениям безопасности во время установки тока основной контур тока нужно отключить, переключатель Т1 должен быть двухполюсным (как показано на рис.1), при этом через верхний по схеме контакт и R1 к THR-входу IC1 подключается напряжение более 10В, что приведет к срабатыванию реле К и свечению D2, который сигнализирует об отключении нагрузки.

Восстановление основного контура тока происходит при отжатом Т1 после кратковременного нажатия Т2. Цепочка C3R5 форсирует (вследствие зарядного тока СЗ) включение реле при небольшом (задается R5) токе удержания. Стабилитрон D4 (тип Z12) обеспечивает ускоренное разъединение контактов реле.

Налаживают устройство следующим образом: Р4 устанавливают в максимум; удерживая Т1 в нажатом состоянии, устанавливают стрелку индикатора на 10А; в основном контуре должен протекать постоянный ток 10 А, а на клеммах Р1 - 330 мВ; в отжатом состоянии Т1 потенциометром Р1 устанавливают стрелку измерителя на отметку 10 А; в основном контуре должен протекать переменный ток 10 А (эфф. значение); потенциометром Р2 устанавливают стрелку прибора на 10А

У. Эрдмейер (DJ9JP)

Литература:

Funkamateur, №3/2001, с. 268 - 269