Безопасность при конструировании и наладке схем

Когда конструируем макетную схему и испытываем ее, очень часто случаются короткие замыкания, которые портят и выводят из строя электронные детали. Особенно когда работаешь с сетевым напряжением 220 В. Чтобы детали оставались целыми, нужно пользоваться предохранителями рассчитанными на как можно меньший ток для конкретной схемы. Вместо предохранителей можно воспользоваться тонкой медной проволокой, к примеру вынутой из пучка мягкого электрического провода или найти еще более тонкий вариант от какого-нибудь испорченного маленького трансформатора из импульсного блока питания. Но тогда нужно с помощью растворителя стереть лаковый изоляционный слой на этой проволочке.

Исходя из этих соображений можно сделать несложную в изготовлении предохранительную конструкцию. Снабженную двумя раздельно питающимися индикационными светодиодами, которые будут показывать, что на схему подается напряжение, это чтобы случайно не влезть руками не отключив питание. Корпус для этой конструкции необязателен, т.к. она будет располагаться непосредственно рядом с самой макетной схемой, при подаче напряжения на которую для безопасности нужно находиться на некотором расстоянии от нее.

Предохраняющих проводников должно быть два, на линии фазы и линии нуля. Так как имеем дело с переменным током и никогда не знаешь, в какой из полупериодов произойдет замыкание. То есть в идеале в момент замыкания должен перегореть один проводок, либо тот либо другой.

Устройство состоит из отрезка одностороннего стеклотекстолита
Оцинкованных болтов диаметром 8мм, 4шт.
Гаек 8мм, 12шт.
Шайб 8мм, 8шт.
Барашковых гаек 8мм, 4шт.
Отрезков мягкого провода, провод подачи питания к примеру 1м, а выхода короткий сантиметров 10.
2х1,5 или 2х2, т.е двужильный сечение диаметра каждой 1,5 или 2мм.
Сетевой вилки.

Из электроники:
Два пленочных конденсатора 0,1мкф на 400v
Два резистора 150ом на 1вт
Два полупроводниковых диода 1N4007 (КД258Д), 1А, 1000В. Их можно выпаять из старых блоков питания от компьютера или от другой техники, благо что этих диодов там всегда полно.
Два светодиодных кристаллика вырезанных из красной светодиодной ленты. Можно поставить диоды капсульного типа, но кристаллики ярче и не так сильно раздражают глаза.

К концу выходного провода лучше всего поставить соединительные зажимы, а к ним присоединить проводники которые будут крепиться непосредственно к самой схеме. Потому что из-за частой эксплуатации концы провода ломаются и приходится обновлять их зачисткой, что приводит к быстрому укорачиванию проводов и частой их замене.

Вид снизу. Концы проводов желательно луженые прикручиваем между шайбой и гайкой. Дорожки тоже лучше залудить припоем. Гайки снизу накручиваем под шляпки болтов для увеличения расстояния между текстолитом и столом, чтобы было место для провода. После того как все прикрепили, желательно дорожки покрыть цапонлаком.

Схема питания светодиодов устроена так, что на каждый кристаллик идет отдельная подача. Если перегорает один, второй будет работа в своем нормальном режиме не зависимо от другого. Надежная индикация нужна для повышения собственной безопасности. Вот как она устроена:

При одном из полупериодов ток течет от одной обкладки конденсатора через резистор, на положительный электрод светодиода и светодиод светится. В другой  полупериод, ток течет к отрицательному электроду светодиода, но так как светодиод будучи полупроводниковым устройством, пропускает ток только в одном направлении, то ток пойдет не через него, а через полупроводниковый диод, резистор и в ту же обкладку конденсатора. Если не поставить полупроводниковый диод, то светодиод будет пробит обратным напряжением. Резистор в этой схеме предотвращает скачок тока при включении питания, когда обкладки конденсатора не заряжены, то пустая емкость создает условия для возникновения и стремительного нарастания большого тока при подаче питания, а все резкое в данном случае пагубно влияет на состояние деталей. Вот поэтому активное постоянное сопротивление резистора не позволит возникнуть току большой величины при подаче напряжения и в тоже время не повлияет на работу светодиода, ограничив его рабочий ток.

Вот схема дорожек и отверстий для болтов-электродов. Распечатывается на принтере, кладется на подготовленный отрезок текстолита и перекатывается утюгом, в общем ЛУТ.

Схематическая разметка деталей, куда чего припаивать.

Есть вариант устройства с корпусом и крышкой. Вот так он выглядит.

Корпус сделан из короба (бокса) для пробок-автоматов. Отпиливается все лишнее по высоте и длине, склеивается эпоксидкой, отверстия для светодиодов протачиваются надфилем. Отрезками отпиленного пластика закрываем технологическое окошко и протачиваем отверстия для электродов. Слева корпус (бокс) изначальный вариант, по средине верхняя часть и справа нижняя уже переделанные.

В качестве электродов я применил отрезки от шампура, они хороши тем, что сделаны из нержавейки и окисляться не будут. Кстати очень важное примечание, перед тем как высверливать в текстолите отверстия для крепления, нужно очень точно разметить карандашом точное место положение электродов по отношению друг к другу. Здесь нельзя действовать на глазок, это почти на сто процентов приведет к кривизне. Для этого сначала нужно высверлить отверстия в самих электродах, пропилить зазоры в верхнем конце за которые будет цепляться проволочка-предохранитель, затем пронумеровать каждый электрод цифрой, после этого расположить их на текстолите отмерив линейкой нужные расстояния со всех боков, прочертить карандашом линии, так же пронумеровать соответствующей цифрой место на текстолите для каждого (своего) электрода, удостовериться что все располагается ровно по отношению друг к другу и только после этого тем же карандашом отметить точки для высверливания крепежных отверстий. Это наверное самая сложная часть всего дела.

Как и в предыдущем варианте делаем дорожки для питания светодиодов. Теперь это будет отрезок светодиодной ленты из двух кристаллов. Только оставив два кристалла нужно соединить две дорожки вместе капелькой припоя, иначе будет разрыв линии и диоды не запитаются.

Вот схема для травления дорожек. На изображении места для двух конденсаторов на всякий случай, но обычно хватает одного, поэтому ставить можно один.

Конденсатор 0.1 мкФ на 400v, резистор 150 Ом на 1 Ватт, полупроводниковый диод 1N4007 (КД258Д), 1А, 1000В, можно и большего номинала, какой будет. Отметками плюс и минус указаны места с полярностью для подключения контактов светодиодной ленты. В общем схема простая для однополупериодного питания светодиода, свечение кристалла будет дрожащим, что станет дополнительным фактором для привлечения внимания к индикатору и соответственно снизится риск прикоснуться к схеме под напряжением.

Светодиодную ленту приклеиваем скотчем с внутренней стороны корпуса.

Вот все и готово, но все же лучше изготовить предыдущий вариант предохранителя, потому что он проще в изготовлении, а корпус он для данного вида изделия не принципиален.