Контролька электрика

Данная схема является двухполюсным указателем напряжения . Схема не имеет промышленных аналогов , и является моей авторской разработкой. В настоящее время промышленностью выпускаются указатели напряжения , с большими габаритами, излишними пределами напряжения, например 12 , 24, 48 Вольт. К тому же , я повторял эти схемы, и оказалось , что все они имеют “засветку” , то есть большую размытость. И при всей своей простоте, просто непригодны к работе! Преимуществом моего девайса в том, что он указывает рабочее напряжение сети 220 или  380 вольт,  малые габариты, и отсутствие ламп накаливания , применение которых запрещено для контроля напряжения. Таким образом, данным указателем напряжения  можно пользоваться при работе в действующих электроустановках, в том числе трехфазных.

Измеряемое переменное напряжение поступает по цепи R4, R5 и через светодиод HL1 происходит индикация наличия напряжения примерно от 50 до 380 В. При этом яркость свечения меняется с возрастанием напряжения. Номинальной яркость светодиода,  при напряжении 220 Вольт. Диод VD1 устраняет пробой HL1 от обратного напряжения. Через R1 переменное напряжение поступает по второй цепи измерения , на R2, R3 далее выпрямляется диодным мостом Br1 , C1 сглаживает пульсации напряжения, его емкости достаточно для работы этой схемы. Стабилитрон VD4 защищает дальнейшую схему от возможного превышения напряжения. При напряжении на измеряемых щупах 220В, постоянное напряжение на VD4 примерно 8,5- 8,8 Вольт. При напряжении же 380 В, напряжение на VD4 увеличивается до 11-12 Вольт. При этом увеличивается напряжение на выводе REF VD5 больше чем 2,5 В, что приводит к открытию его. Увеличивается напряжение на резисторе R6, напряжение открывает транзистор VT1 , и через резистор R12 поступает напряжение на HL2. Что приводит к его загоранию, означая , что напряжение на измеряемой цепи более чем 220 В, и находится в пределах сети 380 вольт. Резистор R11 запирает VT1 при отсутствии сигнала. Светодиод LED-1 предназначен для “ Обострения порога” , для этой же цели установлен резистор R13. При загорании HL2, часть напряжения с резистора R13 отводится через R9 на вывод REF VD5.

При подключении от внешнего блока питания для проверки схемы, гистерезис схемы был не более 10 милливольт. Так как коэффициент деления R1/R2+R3 равен примерно 28 , то общий гистерезис схемы будет примерно 0,28 Вольта. Учитывая делители напряжения, общая разность напряжения индикации примерно 145 Вольт. В моем случае HL2 загорается примерно при напряжении на щупах 330 Вольт. При этом одновременно загорается и HL1. Порог загорания HL2 можно менять уменьшая или увеличивая сопротивление одного из резисторов R2 или R3. Однако в моем случае , все уже подобрано.

Наличие двух проводов между щупами обусловлено конструктивными особенностями . Так как я применил два одинаковых щупа промышленного производства, и полностью схема не влезла.

Хочу заметить, что применение самодельных указателей напряжения при работе в действующих электроустановках Запрещено! Поэтому изготовление данной контрольки должно быть достаточно качественно, в любом случае должна быть герметичность, прочность корпуса,  минимум двойная изоляция соединяющих щупы проводов. Соответственно качество пайки и протравленных дорожек. Это очень важно. В противном случае, для этой контрольки будет действовать правило- “Отсутствие свечения не говорит о отсутствии напряжения”.

О деталях: Резистор R1 состоит из 30 штук , каждый по 910 кОм параллельно соединенных , по 15 штук на каждой стороне платы, R4 и R5 расположены на разных сторонах плат. R1-R5  -SMD , и имеют типоразмер 1206, все остальные резисторы типоразмера 0602. VD1- S1M или любой SMD на напряжение не ниже 1000 V. Диодный мост Br1 взят от энергосберегающей лампы, VD4- BZX85C15 (1N4744А), C1- два параллельно соединенных по 10 мкФ*16V, Led-1- белого свечения диаметром 3 мм, его необходимо покрасить после припайки черным кузбасс лаком, либо черной пластмассой растворенной в ацетоне, например стружка от старого аккумулятора от бесперебойника, VD5- SMD TL431 , но смотрите на цоколевку, имеются реверсные расположения промышленных образцов, HL1- зеленого, HL2- красного свечения , сверх яркие, VT1- любой маломощный SMD ,прямой проводимости. Светодиоды необходимо намного сточить надфилем, по обоим сторонам, параллельно выводам, иначе они не влезут в корпус, они расположены лежа, так, чтобы зеленый светил вниз к щупу, а красный вверх от него. После сборки, и проверки работоспособности, желательно зафиксировать все детали на платках эпоксидным клеем , для повышения прочности монтажа. При правильной сборке из исправных деталей, все начинает работать сразу. Следует обратить внимание на правильность соединения проводов между щупами, в противном случае HL1 сгорит. После травления печатных плат, необходимо пролудить печатные проводники, категорически не рекомендую пайку кислотосодержащими флюсами !

Конструктивно весь указатель выполнен на двух печатных платах 45*8 мм из двухстороннего стеклотекстолита. Я собрал внутри корпусов от промышленных указателей фаз Тестер STAYER 4520-18. Корпус этого тестера сделан из качественного пластика, не трескается даже при сильном ударе!

Весь монтаж выполнен с двух сторон. Изготовлены по технологии ЛУТ. 

Платки помещены внутрь щупов, и между собой соединены двумя проводами МГТФ-0,35 на которые дополнительно одета термоусадочная трубка в два слоя диаметром 3 мм. Для этих проводов сверлим отверстия 3 мм в гайках щупов. Со стороны платок которые контактируют непосредственно с выводом щупа припаяна П-образная пластина-скоба, позолоченая, взятая от корпуса например микросхемы 133 серии или вывода транзистора КТ920 и прочих. Крайне не рекомендую использовать пластинки из ржавеющих или окисляющихся металлов. Между гайкой сзади и платкой необходимы пружинки, они же и будут подталкивать платку, для надежного контакта с выводом щупа. Эту пружинку желательно припаять к металлической гайке щупа. После сборки щупов, схему нужно проверить, подключив к сети 220 а затем 380 Вольт. Далее нужно зафиксировать провода на щупах суперклеем так, чтобы провод делал “возврат” назад, это надо для того , чтобы провод не протирался об металлическое кольцо-гайку, и чтобы был надежно зафиксирован. На корпус щупа с резисторами можно одевать термо усадочную трубку , на второй, со светодиодами желательно одеть трубку другого цвета, в дальнейшем нужно прорезать скальпелем окошко продолговатое, для светодиодов. Это окошко можно залить прозрачным эпоксидным клеем. Расстояние между щупами примерно 1 метр, это обусловлено длиной термо усадочной трубки, на мой взгляд вполне нормально. Обратите внимание на межслойные перемычки, и проводок МГТФ на основной плате. На плате не хватило места .

И в заключении, после всей сборки, нужно заклеить либо эпоскидным клеем либо термоклеем место выхода проводов из задних гаек. Конструкция получилась герметичной и вполне прочной. Лучше будет если концы выводов щупов заточить под углом в 30-45 градусов, и затем надеть кембрики на концы, оставив по сантиметру оголенными. Лучше всего подойдут фторопластовые кембрики.

Контролька готова! Хочу в конце сказать, что, согласно Правилам техники безопасности, и Правилам устройств установок ,перед применением указателя напряжения, необходимо произвести визуальный осмотр на механические повреждения, и непосредственной проверки его на цепи заведомо находящейся под напряжением.  Коммерческое производство данного устройства, возможно только по согласованию с автором статьи. Переиздание возможно с сохранением текста и авторства.