Индикаторы аварийного отключения источника питания
Неплановое или несанкционированное отключение источника электрической энергии может повлечь для сложнотехнических систем, радиоэлектронного бытового и производственного оборудования катастрофические последствия. Ущерб от создавшейся аварийной ситуации можно снизить за счет использования средств оперативного контроля и оповещения обслуживающего персонала о сложившейся аварийной ситуации.
Для оповещения персонала об аварийном отключении источника питания используют визуальные, звуковые и аудиовизуальные индикаторы. В состав этих устройств, как правило, входят источник автономного питания, устройство контроля наличия сетевого напряжения, релейная схема включения звуковой и/или световой индикации. В ряде схем подобного назначения для защиты собственного источника питания от разряда предусмотрено устройство автовыключения сигнализации через определенный интервал времени.
Рис. 9.1. Схема сигнализатора отключения питания
Для индикации отключения источника электроэнергии на рис. 9.1 использован аналог оптрона на основе неоновой лампы HL1 и фотодиода VD1 (или фотосопротивления) [9.1]. В ждущем режиме устройство потребляет от батареи питания напряжением 9 В минимальный ток. Пока светится неоновая лампа _1, сопротивление фотодиода VD1 мало, напряжение на входе 2 /ШО/7-триггера первого элемента микросхемы DD1 минимально, а на выходе 3 – максимально (около 9 S).
При отключении сетевого напряжения неоновая лампа гаснет, сопротивление фотодиода резко возрастает, /ШО/7-триггер первого элемента микросхемы DD1 переключается, конденсатор С1 соединяется с земляной шиной, происходит его заряд через резистор R3. Через некоторое время задержки (время заряда конденсатора С1), пропорциональное произведению C1R3 (т.е. около 20…30 сек), напряжение на выводе 4 микросхемы DD1 возрастает от нуля до 9 Б. В результате включается звуковой индикатор, и пьезокерамический излучатель издает звук, сигнализирующий об аварии.
Частота звукового сигнала определяется индивидуальными свойствами пьезокерамического излучателя и параметрами элементов R4 и С2, поэтому может потребоваться их подбор (R4=39…1000 кОм) до получения требуемой частоты звучания или настройки излучателя BQ1 в резонанс.
После включения сетевого напряжения схема возвращается в исходное состояние, сигнализация прекращается, ток, потребляемый устройством вновь становится минимальным – десятки мкА.
Индикатор отключения сетевого напряжения (рис. 9.2) содержит простейший выпрямитель сетевого напряжения, к выходу которого подсоединен ключевой элемент на транзисторах VT1 и VT2 [9.2]. При наличии сетевого напряжения ключ закрыт, но при пропадании сетевого напряжения ключ открывается и включает звуковой генератор, состоящий из трехчастотного генератора импульсов, выполненного на трех /ШО/7-микросхемах. В генераторе импульсы суммируются и поступают на двухкаскадный усилитель на транзисторах VT3 и VT4 и в итоге в громкоговорителе раздастся звук сирены.
Недостатком устройства является то, что в нем не предусмотрена функция самоотключения, в результате чего может разрядиться элемент питания. Для принудительного отключения звукового сигнала предусмотрен ключ SA1. Для повышения надежности работы устройства в цепь базы транзистора VT3 желательно включить резистор сопротивлением 22…51 кОм, а между базой этого транзистора и эмиттером транзистора VT4 включить резистор сопротивлением 100…300 кОм.