Схема:


Иногда возникает необходимость контроля переменного тока через нагрузку. Решению этой проблемы посвящено немало схем. Читателям предлагается еще одна схема.

Устройство:
Допустим, в рассматриваемый момент времени ток протекает через нагрузку от клеммы 1 к клемме 4. Если через датчик тока - резистор R обp протекает ток, меньший предельного In, то на нем падает напряжение не более нескольких милливольт. Поскольку эти транзисторы одной пары, их коллекторные токи одинаковы, однако из-за большого сопротивления в цепи коллектора DA1.2 этот транзистор оказывается в насыщении. Транзистор VT1 закрыт, и светодиод HL1 погашен. При увеличении тока нагрузки падение напряжения на R oбp достигает ?U, транзистор DA1.2 закрывается, a VT1 открывается, следовательно, светодиод светит и индицирует протекание тока через нагрузку. Учитывая, что ?U = 60 мВ, из формулы следует R2 = 10R. При протекании тока через нагрузку от клеммы 4 к клемме 1 транзистор DA1.2 находится в насыщении, и светодиод HL1 погашен. Так как частота сети близка к частоте 50 Гц, то свечение светодиода воспринимается как непрерывное. Питание выполнено по бестрансформаторной схеме с помощью гасящего конденсатора С1. Резистор R1 ограничивает бросок тока через схему в момент ее включения, когда конденсатор С1 еще не заряжен. Однополупериодный выпрямитель выполнен на диодах VD2, VD3. Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, a VD1 стабилизирует напряжение питания рассматриваемой схемы. Минимальный индицируемый ток, протекающий через нагрузку, 0,11 А (действующее значение), что соответствует мощности нагрузки, равной 25 Вт. Так как нагрузка может быть значительно большей, то падение напряжения на резисторе R oбp может превысить максимальное допустимое для перехода база-эмиттер. Для предотвращения этого рекомендуется включить параллельно R oбp два кремниевых диода (как показано на схеме пунктиром) с максимальным допустимым прямым током, превышающим ток нагрузки. Тогда ?U не превысит падения напряжения на диоде.

Детали:
В схеме использована транзисторная пара DA1 типа КР159НТ1Б. Ее можно заменить на К159НТ1Б или другие в интегральном исполнении. Необходимо, чтобы Uбэ DA1.1 - Uбэ DA1.2 > 0, в противном случае погрешность вычислений по формуле будет значительной. Транзистор VT1 любой кремниевый маломощный (КТ312, КТ301, КТЗ102). Стабилитрон VD3 любой на напряжение стабилизации 9...15 В. Диоды VD2, VD3 типа КД522, КД102, КД103 и т.д. Конденсатор С1 типа К73-17, К73-16. Электролитический конденсатор С2 типа К50-35 на 16 В, но может быть любого типа с рабочим напряжением выше напряжения стабилизации VD3. Резисторы R1, R2, R3 типа МЛТ, С2-23, С2-33 мощностью 0,125 Вт, резистор R4 мощностью не меньше 0,5 Вт. Так как потенциал линейно зависит от температуры, резистор R oбp рекомендуется изготовить из медного провода. Для того чтобы получить сопротивление R oбp = 0,53 Ом, необходимо 1,5 м провода ПЭВ-2 диаметром 0,28 мм. Намотку его на оправку желательно проводить бифилярным способом. Ток плавления провода такого диаметра равен 11 А. Если не устраивает величина сопротивления R oбp, можно задаться иным значением ?U и по формуле (1) определить R2/R1