Сетевой индикатор включения на двухцветном светодиоде

Предлагаемое простое устройство, собранное из доступных деталей по схеме на рис. 1, предназначено для работы в цепи переменного тока напряжением 220 В.

Оно позволяет отображать три различных состояния:

когда шнур аппарата вставлен в розетку с питающим напряжением 220 В, но аппарат выключен - двухкристальный светодиод светит слабым красным цветом;
когда аппарат включен (контакты SA1 замкнуты), т. е. аппарат работает, светодиод светится зеленым цветом;
когда в цепи питания аппарата перегорает защитный предохранитель FU1 - светодиод HL1 светит ярким красным цветом.

Подключаемая нагрузка может быть любого типа, например, сетевой адаптер, зарядное устройство, электроплитка, пылесос, лабораторный блок питания. Устройство может быть встроено в конструкции, не имеющие собственных элементов индикации, или для модернизации их старых узлов индикации, выполненных по очень простым схемам.

Разберем первую ситуацию - когда сетевой шнур вставлен в штепсельную розетку, но аппарат выключен (контакты SA1 разомкнуты). Слабое, не утомляющее зрение, но заметное красноватое свечение светодиода вовремя напомнит о том, что на устройство подается напряжение питания - при прикосновении к токоведущим частям вы можете ощутить опасные для здоровья сетевые 220 В. Сигнализация предотвратит вмешательство в конструкцию, не отключив ее полностью от сети. Многие серьезные промышленные производители бытовой техники рекомендуют при длительных перерывах в работе их изделий, все же выдергивать вилку сетевого шнура из розетки, а не полагаться только на встроенный сетевой выключатель. Особенно это актуально во время грозы.

При работе в вышеописанном режиме светодиод получает питание по цепи R1, VD1, потребляемая индикатором мощность (большая часть которой рассеивается на резисторе R1) будет около 70 мВт.

При замыкании контактов SA1 на аппарат подается напряжение питания переменного тока 220 В. По цепи VD3, R6 получает питание "зеленый" кристалл HL1, открывается транзистор VT2 который шунтирует "красный" кристалл HL1 - светодиод светит достаточно ярким зеленым цветом. Потребляемая узлом индикации от сети мощность не превышает 0,6 Вт (к теплоте, рассеиваемой R1, добавляется тепловая энергия, рассеиваемая токоограничительным резистором R6). При замыкании контактов SA1 светодиод будет светить зеленым цветом и при отключенной нагрузке.

При аварийном перегорании плавкого предохранителя FU1 открывается высоковольтный р-n-р транзистор VT1. Светодиод HL1 загорается ярким красным цветом. Если при этом нагрузка окажется неподключенной, то будет заметно слабое подсвечивание "зеленого" кристалла HL1. Рассеиваемая мощность на R2 при напряжении питания 220 В не превысит 0,7 Вт.

При аварии в сети электроснабжения входное напряжение питания - около 380 В (собственно, при этом как раз и обязан перегореть FU1), рассеиваемая R2 мощность не превысит 2 Вт, что хоть и приведет к его сильному разогреву, но не способно вызвать его возгорание. Учитывая возможную круглосуточную эксплуатацию этого узла, решено было отказаться от использования гасящих избыток тока пленочных конденсаторов, которые должны бы были быть высоконадежными и с большим запасом по напряжению. Применение токоограничительных резисторов с большим запасом по мощности надежнее, учитывая, что в нормальном режиме это устройство потребляет от сети мощность не более 0,6 Вт.

В устройстве, собранном в соответствии со схемой на рис. 1, можно использовать постоянные резисторы С1-4, С2-23, С2-33, МЛТ соответствующей мощности. На месте R2, R6 желательно использовать невозгораемые отечественные резисторы типа Р1 -7 (корпус окрашен краской серого цвета) или специальные импортные разрывные. Эти же резисторы желательно устанавливать на высоте 15.. .20 мм от основания печатной платы. Выпрямительные диоды можно использовать любые кремниевые, допускающие обратное напряжение не менее 600 В, например, КД243Д, Е, Ж, КД247П Д, КД105В, Г, 1N4006, RL106.

Дешевый и распространенный высоковольтный транзистор VT1 можно заменить на КТ9178А, КТ851Б, КТ505А, MPSA-92, BF493, 2SA1625 М, L, К. Транзистор VT2 заменяется любым из серий КТ3102, КТ312, КТ645, КТ503, SS9014, 2SC2001, 2SC900. Учитывая небольшие токи, протекающие через кристаллы HL1, светодиод желательно взять с повышенной светоотдачей. Автор применил импортный двухкристальный светодиод фирмы "Kingbright" в прозрачном корпусе диаметром 5 мм. Его яркость - 150 мКд как "красного" (GaAsH/GaP), так и "зеленого" (GaP) кристаллов.

Вместо него можно использовать аналогичные двуханодные светодиоды, например, L59SRCG/CC, L59SURK-MGKW, L59EGW, L799SURKMGKW, L119SRGWT/CC, L93WEGC. Упомянутые светодиоды имеют хорошую яркость свечения, но конструкция и тип корпусов светодиодов разных серий различна.

На печатной плате этого устройства предусмотрено место под установку плавкого предохранителя FU1. Если дорабатываемая конструкция имеет "свой" аналогичный предохранитель, то выводы его обоймы следует соединить с печатной платой двумя гибкими проводами достаточного сечения. Если штатный выключатель аппарата, обозначенный на схеме как SA1, сдвоенный (как чаще всего и бывает), то вторая группа его контактов должна включаться в схему "правее" точки "А", что не представляет каких-либо трудностей.

Устройство может быть смонтировано на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 70x40 мм. Светодиод можно установить как на самой печатной плате, так и в любом удобном месте изделия, например, вместо обычного одноцветного светодиода, который служил индикатором ранее.

Правильно собранное устройство не требует налаживания. При проверке его работоспособности следует учитывать, что оно гальванически связано с сетью переменного тока напряжением 220 В, и соблюдать соответствующие меры осторожности. Впрочем, как раз свечение HL1 вовремя напомнит о том, что прежде чем что-то перепаивать или отвинчивать, следует выдернуть электровилку шнура из розетки. При потребляемом нагрузкой токе более 3 А печатные дорожки питания следует "усилить" медным многожильным проводом диаметром не менее 1 мм.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославской обл.

C этой схемой также часто просматривают:

Индикатор набираемого номера.
Пробник - индикатор
Вольтметр на светодиоде
Индикатор разности напряжений
Индикатор перегрузки стабилизатора
Светодиодный пробник p-n переходов
Светодиодный маячок
Светодиодный индикатор отклонения уровня напряжения
Светодиодный индикатор напряжения