Двухцветный индикатор включения

Этот светодиодный индикатор работает совместно с обычным выключателем в сети переменного напряжения 220 В, показывая состояние управляемого им электроприбора — включен, выключен или неисправен (цепь его питания разорвана). Схема первого простейшего варианта индикатора показана на рис. 1.

Рис.1

Выключатель SA1 здесь управляет лампой накаливания EL1. На ее месте, однако, может быть и любой другой электроприбор. При разомкнутом выключателе во время положительных (на аноде диода VD4) полупериодов сетевого напряжения ток течет по цепи VD4 — зеленый кристалл светодиода HL1 — R1 — EL1.Светодиод светит зеленым цветом, но для заметного накаливания нити лампы EL1 этого тока недостаточно.
Если замкнуть выключатель SA1, лампа станет светить, но зеленый кристалл светодиода погаснет, поскольку участок цепи, в которую он включен, будет зашунтирован контактами выключателя. В отрицательных для диода VD4 полупериодах сетевого напряжения начнет открываться диод VD1, и в результате протекания тока по цепи VD1 — "красный" кристалл светодиода HL1 — R1 — SA1 светодиод станет красным. Диоды VD2 и VD3, подключенные параллельно кристаллам светодиода, защищают последние от чрезмерного напряжения обратной полярности, которое может быть приложено к ним, если ток утечки закрытых диодов VD1 и VD4 слишком велик. Рассмотренный индикатор можно собрать на односторонней печатной плате, изображенной на рис. 2.

Рис.2

Ток, текущий через кристаллы светодиода HL1, зависит от сопротивления токоограничительного резистора R1. Подборкой этого резистора он может быть установлен любым, не превышающим допустимого для примененного светодиода значения. Не забывайте, что резистор в данном случае следует выбирать мощностью, обратно пропорциональной его сопротивлению.
Учтите, что при одном и том же токе яркость красного и зеленого свечения светодиода может заметно различаться. Чтобы сделать ее визуально одинаковой, в индикатор придется добавить согласно схеме, показанной на рис. 3, еще один резистор. Теперь яркость красного свечения зависит от сопротивления резистора R1, а зеленого — от R2.

Рис.3

Оба рассмотренных варианта индикатора имеют общий недостаток — при неисправности или отсутствии лампы EL1 и замкнутом выключателе SA1 подается красный световой сигнал, как и при исправной лампе. Это не дает возможности определить, например, действительно ли горит свет в подвальном помещении, если его выключатель установлен снаружи. Этого недостатка лишен более сложный индикатор, схема которого показана на рис 4.

Рис.4

"Красный" кристалл светодиода HL1 теперь светится только при протекании рабочего тока через лампу EL1 или другую нагрузку, гарантируя ее наличие и исправность. Один полупериод этого тока создает на последовательно соединенных диодах VD3, VD4, VD6 падение напряжения, приложенное плюсом (через резистор R1 и диод VD1) к "красному" кристаллу светодиода HL1 и достаточное для свечения последнего. Ток полупериода другой полярности протекает через диод VD2. Конденсатор С1, сглаживая пульсации приложенного к светодиоду напряжения, увеличивает среднее значение текущего через светодиод тока и его яркость. Стабилитрон VD5 защищает конденсатор от превышения допустимого напряжения при возможных неисправностях элементов индикатора. Печатная плата этого варианта индикатора изображена на рис. 5.

Рис.5

Максимальная мощность нагрузки данного индикатора ограничена допустимым прямым током диодов DD2— DD4, DD6. Для примененных автором диодов КД226Д это 3,4 А (с учетом того, что ток через каждый диод течет только половину периода). Следовательно, допустимая полная мощность нагрузки 220x3,4=750 В-A. Практически активную мощность рекомендуется ограничить значением 500 Вт.
Двухцветный светодиод АЛС331А во всех трех рассмотренных индикаторах можно заменить аналогичным любого типа, кристаллы которого имеют общий катод. Можно применить и два отдельных светодиода разного цвета свечения, соединив их таким же образом. Но следует иметь в виду, что "красные" кристаллы и светодиоды характеризуются наименьшим (около 1,7 В) напряжением, требующимся для их свечения. При включении по схеме, изображенной на рис. 4, напряжения для светодиода другого цвета может не хватить. Здесь поможет замена кремниевого диода VD1 германиевым, например, серии Д2 или Д9, либо добавление в цепочку VD3, VD4, VD6 еще одного однотипного диода.
А. ОЗНОБИХИН, г. Иркутск