Это простое устройство (Рисунок ) определяет последовательность чередования фаз в трёхфазной сети с сохранением работоспособности в широком диапазоне входных напряжений. Его основой является КМОП D-триггер, записывающий с фиксацией на выход Q логическое состояние входа D только по положительному фронту сигнала на входе C.
 |
|
| Рисунок 1. | Принципиальная схема. |
При прямой последовательности во всех трёх комбинациях подключения светодиод горит синим светом (Рисунок 2а), а при обратной – красным (Рисунок 2б).
 |
|
| Рисунок 2. | Порядок работы. |
Питание осуществляется ограниченными по току резисторами R1-R3 переменными напряжениями фазных линий A, B и C. Благодаря наличию встроенных ограничительных диодов (Рисунок 3) входы микросхемы, выполняя свои основные сигнальные функции, также задействованы в качестве входов двухполупериодного трёхфазного выпрямительного моста с ограничением напряжения питания цепью «активный выход – светодиод». Третья, недостающая пара диодов позаимствована у любого из входов неиспользуемого триггера.
 |
|
| Рисунок 3. | Входные защитные диоды. |
Работа выходов триггера с визуально отображающим информацию светодиодом и отсутствие необходимости в последующей логической обработке их сигналов позволили без влияния на работоспособность исключить шунтирующий питание микросхемы конденсатор.
Всё это в совокупности упростило конструкцию, сократив количество используемых компонентов до минимума.
Дополнительной особенностью устройства является способность так же безошибочно определять расположение «L» (фаза) и «N» (нейтраль) при использовании его в качестве указателя наличия напряжения с непосредственным подключением к однофазной сети: ёмкость провода незадействованного щупа, например L2, создаёт задержку сигнала на входе D относительно C и одновременно подпитывает триггер, поддерживая сохранность его логического состояния при прохождении фазного напряжения через ноль. При этом: L1«N» и L3«L» – светодиод горит красным светом, а L1«L» и L3«N» – синим.
 |
|
| Рисунок 4. | Схема с применением CD4013. |
Микросхему 74HC74 можно заменить на более распространённые CD4013, HEF4013, IW4013, MC14013 с соответствующим подключением (Рисунок 4). При использовании отечественных К176ТМ2 и К561ТМ2 с аналогичным, как и у 4013 расположением выводов, придётся добавить внешний, состоящий из шести любых маломощных кремниевых диодов, трёхфазный выпрямительный мост (Рисунок 5).
 |
|
| Рисунок 5. | Подключение внешнего диодного моста. |
Светодиод LD1 – сдвоенный красно-синий или в любой другой цветовой конфигурации с общим анодом и достаточной для индикации яркостью свечения при протекающем через него токе около 0.7 мА. Также возможно использование двух одиночных, сдвоенного с общим катодом или встречно-параллельного в соответствующих подключениях (Рисунок 6).
 |
|
| Рисунок 6. | Варианты подключения светодиодов. |
При необходимости увеличения яркости индикации можно повысить входной ток, что нежелательно в плане безопасности, снижением сопротивления резисторов R1-R3 с перерасчётом их рассеиваемой мощности, либо дополнить устройство неотключаемым и задействуемым только во время работы источником питания (Рисунок 7).
 |
|
| Рисунок 7. | Подключение источника питания. |
Резисторы R1-R3, мощностью не менее 0.5 Вт, целесообразней разместить в корпусах, подключаемых к фазным линиям щупов, тем самым, распределив, не концентрируя в одном месте, рассеиваемое ими тепло, а в случае повреждения изоляции подводящих проводов – снизить риск поражения опасным электрическим током. Небольшие габариты микросхемы и светодиода также позволяют расположить их в корпусе одного из щупов, например L3 (Рисунок 8). При этом количество внешних проводов сократится до двух, повысив надёжность и удобство использования при эксплуатации.
 |
|
| Рисунок 8. | Примеры монтажных соединений. |
Примечание
Перед изготовлением устройства необходимо с помощью мультиметра убедиться в наличии подключенных к входам микросхемы встроенных ограничительных диодов (Рисунок 3), так как, несмотря на документальные заявления производителей, в некоторых экземплярах они попросту отсутствуют. При этом, как и в случае с применением К176ТМ2 и К561ТМ2, понадобится установить внешний трёхфазный диодный мост (Рисунок 5).
| Внимание! При работе с высоким напряжением следует соблюдать особую осторожность во избежание поражения опасным электрическим током! |
Купить SN74HC74 на РадиоЛоцман.Цены
