Электронные реле минимального, максимального и диапазона
Приведены схемы электронных реле минимального, максимального и диапазона токов нагрузки, работающих как на постоянном, так и на переменном токе.
При эксплуатации электронных схем зачастую возникает задача обеспечить индикацию минимального, максимального тока нагрузки или допустимого диапазона его изменения, а также реакцию схем защиты при выходе тока нагрузки за пределы допустимых значений. Решить эту задачу помогут электронные реле минимального, максимального и диапазона токов нагрузки, приведенные на рис. 1-5.
Реле минимального тока нагрузки показано на рис. 1. Основой реле является усилитель постоянного тока на транзисторах VT1, VT2, нагрузкой которого является индицирующий светодиод HL1, либо оптронная пара А1, либо реле К1, управляющие внешней гальванически развязанной нагрузкой. Датчиком тока нагрузки является резистор R6, включенный последовательно сопротивлению нагрузки Rh. Параллельно датчику тока подключены резистор R4 и потенциометр R5, задающие нижний и верхний пределы срабатывания системы индикации. Резистор R3 защищает транзистор VT2 при коротком замыкании в цепи нагрузки.
При отсутствии тока в нагрузке транзистор VT2 закрыт, а транзистор VT1 открыт, через цепь нагрузки транзистора ѴТ1 (светодиод, обмотка реле) протекает ток. Как только падение напряжения на датчике тока (на управляющем переходе транзистора ѴТ2) превысит порог открывания транзистора (порядка 0,6 В), транзистор ѴТ2 откроется, зашунтировав управляющий переход транзистора ѴТ1. Ток через светодиод (обмотку реле) прекратится.
Регулировкой потенциометра R5 можно обеспечить срабатывание реле минимальной нагрузки (минимального тока) в диапазоне от 90 до 520 мА. Расширить диапазон индикации можно путем замены резистора R6. Так, при сопротивлении резистора R6 3 Ом можно выставить ток срабатывания реле в диапазоне от 180 до 1040 мА. Напомним, что мощность рассеивания этого резистора можно определить из выражения:Р[Вт] = I2R,
где I - максимальный ток нагрузки, A; R - сопротивление резистора R6, Ом.
Для гарантированной работы этого резистора рекомендуется по меньшей мере удвоить полученное значение.
При использовании источника питания с иным напряжением в пределах допустимых рабочих напряжения транзисторов требуется лишь пересчитать номинал резистора R1 по выражению:
R1 [кОм] = и"" ~U"L'~UvTi,
ІЩЛ
где UnMT - напряжение питания, В; UHi_i “ падение напряжение на светодиоде, В; UVT1 - падение напряжение на открытом транзисторе ѴТ1, В; lHL1 - рекомендуемый ток через светодиод, мА.
Реле максимального тока нагрузки показано на рис. 2. Реле немногим отличается от предыдущего:
его транзистор VT1 имеет структуру р-п-р. Соответственно, реле срабатывает (включается светодиод или реле) в случае превышения заданного потенциометром R5 значения тока. Диапазон индикации и расчетные формулы остаются без изменений.
Реле выхода из диапазона допустимых токов нагрузки, рис. 3, содержит два канала индикации -максимального и минимального токов нагрузки. Светодиод HL1 (светодиод оптрона, обмотка реле) является для каждого из реле общим: он включается, если ток в нагрузке будет ниже заданного значения или,напротив, превысит значение максимального тока в нагрузке.
Реле диапазона допустимых токов нагрузки, рис. 4, также содержит два канала индикации. Светодиод HL1 светится в пределах от нулевого до максимально допустимого тока в нагрузке; светодиод HL2 светится в диапазоне токов нагрузки от минимального допустимого тока в нагрузке и выше. Таким образом, при постепенном увеличении тока нагрузки вначале светится светодиод HL1 (малый ток нагрузки), затем одновременно начинает светится светодиод HL2 (нормальный режим нагрузки), затем светодиод HL1 гаснет, сигнализируя превышение допустимого тока нагрузки.
Реле тока нагрузки, работающего на переменном токе. При переходе на переменный ток питание реле токов нагрузки производится от простейших выпрямителей. Пример схемы реле минимального тока нагрузки, см. так
