Назначение
Конструкция, представленная в статье, обеспечивает токовый контроль в нагрузке для цепей постоянного тока напряжением 12 В. Плата подключается между источником питания 12 В и нагрузкой и мониторит наличие перегрузки, порог которой заранее нужно выставить.
Например, с помощью этой платы можно определять наличие заклинивания или тяжёлого режима двигателя постоянного тока напряжением 12 В.
Схема электрическая и принцип работы
Нагрузка источнику питания 12 В подключается к через низкоомный резистор R4, который используется как датчик тока.
Компаратор DA1 (ОУ CA3140) сравнивает два напряжения на входе 2 и 3. В зависимости от их соотношения включает или отключает реле К1, контакты которого производят дальнейшие действия в каком-либо процессе (индикация, разрыв цепи и т.д.)
Разберём, как и при каких условиях выход 6 DA1 будет высокий, чтобы открыть транзистор VT1, включающий реле К1 и светодиод VD2.
На прямом входе 3 DA1 действует напряжение с резистивного делителя R5R6, оно всегда постоянно и не изменяется при изменении тока в нагрузке т.к. входное напряжение делителя – это напряжение источника питания. Резисторы R5 и R6 10 кОм, значит напряжение на 3 выводе DA1 составляет всегда 6 В.
Чтобы выход ОУ DA1 имел высокий уровень необходимо условие, чтобы на его инвертирующем входе 2 действовало напряжение меньшее чем 6 В.
Напряжение на инвертирующем входе 2 образуется с регулируемого делителя R1R2R3. Входным напряжением для делителя является падение напряжения на резисторе R4 (датчике тока). Т.е. это напряжение будет тем меньше, чем больше падение напряжение на резисторе R4. А величина падения напряжения на резисторе прямо пропорциональна току, протекающего через него.
Порог срабатывания схемы можно настроить подстроечным резистором R2. В нормальном режиме работы схемы напряжение на инвертирующем входе 2 DA1 должно превышать напряжение на входе 3, выход 6 в этом случае низкий, реле обесточено, светодиод не горит.
Порог должен при определённой силе тока и падении напряжения на R4, иметь значение напряжения на входе 2 меньше, чем на входе 3.
Конструкция и детали
Печатная плата для схемы показана на рисунке.
Резистор R4 в схеме использован на 5 Вт, от сюда вытекает ограничение и верхний предел токового режима, который не должен превышать 7 А.
Подстроечный резистор R2 обязательно следует использовать многооборотный.
