Самодельный индикатор предельного тока

     «Индикатор предельного тока» так называется статья, размещенная И. Нечаевым в журнале «Радио» №9 за 2002 год. Схема индикатора показана на рисунке 1. Привожу выдержку из статьи, а полностью прочитать статью можно непосредственно в журнале. Здесь же я хочу привести некоторые возможные дополнения к схеме автора

.

     «При эксплуатации лабораторных блоков питания нередко возникает необходимость контроля тока, потребляемого нагрузкой. В большинстве случаев с этой целью в выходную цепь блока вводят низкоомный резистор (датчик тока), а параллельно ему подключают стрелочный прибор (милли- или микроамперметр). Для полного отклонения его стрелки нередко требуется 0,3...0,5 В, поэтому на датчике должно падать не меньшее напряжение. Если же в распоряжении радиолюбителя имеется стрелочный прибор, требующий большего напряжения, этот вариант контроля неприемлем. Во-первых, потому, что на датчике тока будет падать заметная часть выходного напряжения, а во-вторых, из-за значительного выделения на нем тепла при токах более 1...2 А. Принципиальная схема устройства показана на рис. 1.

     Как видно, выполнено оно на сдвоенном ОУ LM358, способном работать при однополярном питании, и транзисторе VT1. На одном из ОУ (DA1.1) и транзисторе собран преобразователь тока, на другом (DA1.2) — компаратор. Устройство включают в выходную цепь блока питания в соответствии с рис. 2. При этом на вывод питания ОУ DA1.1 поступает напряжение, превышающее напряжение на его входах, что обеспечивает ему нормальный режим работы. Преобразователь работает следующим образом. При протекании выходного тока на резисторе R3 — датчике тока — создается падение напряжения. В результате на выходе ОУ DA1.1 появляется напряжение, открывающее транзистор VT1, и через резисторы R1 и R2 начинает протекать ток. Его значение устанавливается таким, что падения напряжения на резисторах R1 и R3 уравниваются. Иными словами, через транзистор течет ток, приблизительно в R1/R3 = 1000 раз меньший, чем выходной ток блока питания Например, если последний равен 1 А, через резистор R2 протекает ток 1 мА. При сопротивлении этого резистора, равном 1 кОм, падение напряжения Ur2 в этом случае составит 1 В, т. е. коэффициент преобразования ток — напряжение равен 1. В общем случае Ur2 = Iвых(R3/RI) R2. Изменяя номиналы резисторов, можно реализовать различные коэффициенты преобразования.Устройство рассчитано на работу с блоками питания, у которых напряжение на выходе выпрямителя находится в пределах от 5 до 32 В.»

     И так, дополнив исходную схему четырьмя резисторами, переключателем и измерительной головкой, в моем случае это головка с полным током отклонения стрелки 100мкА, можно будет измерять выходной ток, устанавливать предельный ток индикации и наконец, измерять выходное напряжение на выходе устройства. Исходя из расчетов, произведенных в статье, числовое значение выходного тока равно числовому значению падения напряжения на резисторе R2. Допустим, через резистор R3 течет ток величиной 5А, значит, на резисторе R2 будет присутствовать напряжение величиной 5В, которое нам и надо измерить. Значит, подключив измерительную головку через добавочный резистор параллельно этому резистору, мы можем контролировать выходной ток. По формуле, приведенной на рисунке 2, рассчитаем величину добавочного резистора для нашего вольтметра с пределом измерения пять вольт, получается порядка 50кОм. R5 = 56кОм. Если поставить переключатель SA1 в положение 2, то мы будем иметь возможность измерять напряжение, при котором будет происходить срабатывание компаратора, собранного на DA1.2, численное значение, которого тоже равно численному значению выходного тока. В положении 3, переключателя SA1, прибор РА1 будет показывать выходное напряжение. Рассчитаем величину добавочного резистора R10 для предела измерения 35 вольт. Долго заморачиваться не будем, для предела 5 вольт необходим резистор величиной 50 кОм, то для 35 вольт – 350 кОм. Что и требовалось доказать. Все подстроечные резисторы после регулировки схемы можно заменить постоянными. Надеюсь все понятно. Успехов всем. К.В.Ю.