Схема индикации и защиты от перенапряжения

Схема индикации и

защиты от перенапряжения

Схема индикации и защиты от перенапряжения изображена на рис.14. Данная схема имеет следующий принцип работы: в нормальном режиме работы, т.е. когда напряжение подаваемое с делителя не превышает опорного напряжения в 1 В (перенапряжение отсутствует), на выходе компаратора формируется логическая единица, и на светодиоде VD1 напряжение отсутствует, т.е. он не индицирует.

Для подачи опорного напряжения (1 B) будем использовать делительрис 14. Найдем номиналы резисторов R14, R15.  Примем Uвх = 5 В. По закону Ома:

Uвх = I ( R14 + R15 )

Uвых = I R14

 Таким образом

R15 = 4 R14

Примем  R14 = 10 Ом,  R15 = 40.

 Как только выходное напряжение делителя превысит опорное напряжение, то на выходе компаратора DA2 формируется логический ноль, в цепи светодиода и реле К1 возникает электрический ток. Срабатывание реле К1 приводит к размыканию контакта входной цепи К1.1 и замыканию контакта К1.2. Включение контакта К1.2 реле К1 приводит к самоблокировке реле К1 и светодиод индицирует до тех пор, пока не нажата кнопка SB1. Нажатие SB1 возвращает цепь в исходное состояние.

В данной схеме применен компаратор КМ597СА3.[1]. Транзисторы компаратора всегда работают в линейном режиме и не входят в насыщение, что дает предельное быстродействие. Компаратор имеет два противофазных входа, два выхода Q и Q и вход С стробирования ( на вход С с делителя частоты DD4 подается 4 Гц.)

Согласно [1] данный компаратор имеет следующие параметры:

  Uсм.= 5 мВ

  Uи.п.=±15 В

  Iвх.= 0,25 мкА

 Также в схеме индикации перенапряжения применена микросхема К155ЛИ5(DD5).Данная схема двухвходового логического элемента "И"  применена для обслуживания светодиода VD1 [1].Данная микросхема питается от 5В.

Микросхема К155ЛИ5 имеет следующие параметры:

 Uвых логического нуля -не более 0.4В;

 Uвых логической единицы -не менее 2.4В;

 Iвх логического нуля -не более -1.6мА;

 Iвх логической единицы -не более 0.04мА;

 время задержки распространения сигнала при включении tзд.р. -80мс;

 время задержки распространения сигнала при выключении tзд.р.-120мс;

Данная микросхема обеспечивает подачу необходимого для зажигания светодиода VD1 тока. Возьмем светодиод типа АЛ307БМ [4]. Его параметры следующие:

 сила света при Tокр=25°С -не менее 0.9 мкд;

 цвет свечения - красный;

 постоянное прямое напряжение -не более 2 В;

 постоянный обратный ток при Tокр.£70°C -20 мА;

 импульсный прямой ток -100 мА;

 диапазон рабочих температур 60¸70°С.

Т.к. прямое напряжение на светодиоде VD1 не должно превышать 2 В, то последовательно с ним включаем резистор R4. Произведем расчет: