Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике

Резервирование элементов устройств

Для индикации работы ламп накаливания могут быть использованы светодиоды, подключенные через токоограничивающие резисторы параллельно лампам накаливания (рис. 11.5).

Сами лампы включены в коллекторные цепи мощных транзисторов симметричного триггера. В силу неравенства свойств элементов, входящих в состав "симметричного" триггера, триггер устанавливается в одно из двух возможных устойчивых состояний, светится одна из ламп накаливания, например, EL, горит светодиод НL, соответствующий этой лампе.

Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике › Резервирование элементов устройств
Рис. 11.5. Триггерная схема включения ламп накаливания

Стоит этой лампе перегореть, коллекторный ток транзистора VT1 уменьшится, схема переключится, будет светиться вторая лампа ELr и соответствующий ей светодиод Hlr.

Для устойчивой и надежной работы целого ряда устройств зачастую требуется не только решить столь частную и простую задачу, как авторезервирование осветительных элементов, но и обеспечить, например, постоянство сопротивления нагрузки при возможном отказе (выходе из строя, отключении) нескольких из параллельно подключенных к источнику питания потребителей. Решить такую задачу достаточно просто при использовании управляемых мощных сопротивлений нагрузки. Кроме того, подобные устройства могут пригодиться для настройки и испытания источников питания радиоэлектронных схем.

Управляемые вручную мощные сопротивления-двухполюсники (реостаты) достаточно дефицитны и не очень удобны в управлении. В качестве таких изделий – мощных управляемых сопротивлений нагрузки – можно использовать их электронные аналоги [11.4], схема одного из которых представлена на рис. 11.6, см. также гл. 5 (рис. 5.12, 5.13). Роль управляемого сопротивления выполняет транзистор VT1. Нагрузочное устройство включается/отключается при помощи слаботочного переключателя SA1. Диод VD1 обеспечивает правильную полярность подключения транзистора. Предохранитель ограничивает предельный ток через устройство. Для питания эквивалента нагрузки от переменного тока необходимо добавить мостовой выпрямитель, в диагональ которого включают электронный аналог мощного сопротивления. Транзистор VT1 следует устанавливать на теплоотводящей пластине.

Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике › Резервирование элементов устройств
Рис. 11.6. Схема электронного аналога мощного сопротивления нагрузки

Предельная мощность, рассеиваемая такой нагрузкой, определяется типом транзистора и площадью теплоотвода. Для указанного в первоисточнике типа транзистора максимальная длительно рассеиваемая мощность составляет 50 Вт.

Чтобы обеспечить управление величиной электрического сопротивления электронного аналога (рис. 11.6), достаточно подать внешнее управляющее напряжение соответствующей полярности и величины на базу транзистора VT1 через токоограничивающий резистор R1.

Аналог мощного реостата (рис. 11.7) позволяет установить ток нагрузки от десятков мА до нескольких ампер [11.5]. С его помощью можно исследовать параметры выпрямителей, стабилизаторов, преобразователей напряжения, аккумуляторов и батарей под нагрузкой.

Эквивалент нагрузки в соответствии с полярностью питающего напряжения подключают к выходу источника постоянного тока. Через составной транзистор VT2 и VT3 может протекать ток до 4 А. Переключателем SA2 можно отключить мощный выходной транзистор VT3 и ограничить величину тока через эквивалент нагрузки до 0.7 А. Диапазон регулируемых эквивалентных сопротивлений составляет 1.5…4 Ом и 4…24 Ом, соответственно.

Если переключатель SA1 перевести из положения "Резистор" в положение "Стабилизатор тока", вольт-амперная характеристика эквивалента нагрузки будет напоминать выходную характеристику полевого транзистора: при напряжении источника питания менее 2 б устройство ведет себя как резистор небольшого сопротивления (порядка 1 Ом). При напряжении выше 2 В наступает насыщение транзистора, и потребляемый устройством ток почти перестает зависеть от входного напряжения. Величину этого тока можно регулировать потенциометром R1 в пределах 0.1…4 А (0.1…0.7 и 0.7…4 А) при входном напряжении 2…30 В.

Рис. 11.7. Схема электронного мощного реостата – стабилизатора тока

Транзисторы VT2 и VT3 устанавливают на общем ребристом теплоотводе площадью 450 см2. К их корпусам планкой из цветного металла плотно прижаты термостабилизирующие диоды VD1 и VD2, соответственно.

Устройство можно использовать для зарядки аккумуляторов емкостью до 40 А-ч стабильным током.

Аналог реостата нельзя использовать в цепях переменного тока. Впрочем, это препятствие легко преодолимо, если использовать диодный мост, в диагональ которого в соответствии с полярностью следует подключить эквивалент нагрузки. В этом случае рабочая область частот определяется характеристиками используемых элементов (обычно на выше 1 кГц).

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите CTRL + Enter, чтобы сообщить об этом редактору.