负载传感器(简称LSE)是专门用于监测电源设备输出端负载接通与断开的敏感器件,国内的生产厂家目前已研制开发了三个系列的负载传感器产品,即Ⅰ系列通用型(厂家的设计思想是专门用于逆变器中作空耗节能传器);Ⅱ系列是专门用于调压器设备的;Ⅲ系列是直流负载传感器(厂家的设计思想主要用于录音机中作节能与保护用的传感器)。本文仅就Ⅰ系列负载传感器LSE的应用原理、基本电参数及有关注意事项,连同新开发的一些应用电路介绍给广大电子爱好者。

一、I系列应用原理

       I系列负载传感器属通用型器件,可应用于任何变电装置上,由于工作时需要一组直流电源,所以用在有直流电源的逆变器上最为方便,它可以直接用该直流电源。基本功能是利用负载传感器直接控制逆变器中的振荡电路的电源通断,从而实现自动开机与关机,达到节能的目的。

      I系列负载传感器的应用原理接线图如图1(a)、(b)所示。在负载传感器LSE的①、②脚间串接一只负载RL(不需加上电压),在LSE的③脚加上直流电压(DC6-15V),LSE的⑤脚接地,闭合开关S,此时LSE的④脚上有电流输出。另外,还可以在LSE的①、②脚间串入负载RL,并接入小于2500V的交流或直流电路中,闭合开关S,此时LSE的④脚上有电流输出,三极管VT截止,继电器J处于释放状态。断开开关S,此时LSE的④脚输出低电平,三极管VT导通,继电器J励磁吸合。
      I系列负载传感器共有5只引脚:①、②脚为回路通断检测端;可串接于0-2500V交直流电路中。③脚为电源正极端;使用6-15V的直流电源。④脚为输出端;厂家推荐参数最大为50mA。(经实测随着③脚电压的升高,④脚的输出电流最大可达80mA)。⑤脚为接地端。该传感器的动作灵敏度为50K(即负载RL的内阻小于50K时即可动作)。静态损耗电流小于30uA;额定负载电流由器件所标型号确定,见表所示。

型   号

电  流(A)

型  号

电  流(A)

ZA1N

0.4

ZA5N

5.0

ZA2N

1.0

ZA6N

8.0

ZA3N

1.5

ZA1NG

12

ZA4N

3.0

ZA2NG

16

二、LSE应用电路

1、光控路灯电路

      该装置的电路工作原理见下图。白天当有较强的光线照射在光敏电阻RG上时,RG的内阻很小,相当于LSE的①、②脚间串通,此时LSE的④脚输出高电平,三极管VT截止,继电器J释放,路灯H无电源熄灭。一旦夜幕降临,外界的光线很弱,RG的内阻上升,相当于LSE的①、②脚阻断,故LSE的④脚变为高电平,三极管VT导通,J励磁吸合,常开触点j1-1、j1-2闭合,照明灯H获得电源而点亮。

2、电水壶自动断电控制器

       该装置的电路工作原理见下图。先在电水壶上用环氧树脂沾牢一只片状正温度系数的开关型热敏电阻RQ。将RQ的两端接到LSE的①、②脚,将水壶插入电源插座CZO中,揿下电源开关S,此时由于电水壶中的水温较低,RQ的阻值较小(<50K),故LSE的④脚输出高电平,继电器J立即吸合,常开触点j闭合,电水壶通电工作。松开手后,继电器J触点自保。一旦水沸腾(100℃),RQ的阻值阶跃上升,远大于50K,相当于LSE的①、②脚回路断开,故LSE的④脚输出低电平,J释放,其触点j断开,彻底切断了电水壶的电源,使主人烧水后外出无后顾之忧。其中RQ应选用正温度系数的开关型热敏电阻,其居里点为100℃。

3、自动干手控制器

        该装置的电路工作原理见上图。平时红外线发光管VD1发射的红外线照射在红外线接收管VD2上,导致VD2的内阻变小,故LSE的④脚此时输出高电平,此时三极管VT截止,继电器J处于释放状态,其常开触点j1-1、j1-2断开,冷暖风机无电源不工作。当人洗完手后,将手伸至VD1与VD1之间,遮挡了由VD1发出的红外线,此时VD2的内阻增大,相当于LSE①、②脚开路,于是LSE的④脚输出低电平,三极管VT导通,继电器J励磁吸合,其触点断电。冷暖风机应预先接入电网中,并将机器上的“热风”开关揿下。

4、冰箱风冷同步控制器

         该装置的电路工作原理见上图。实验发现,在冰箱压缩机工作时,对电冰箱的压缩机及散热片采取风冷措施,不仅能保护压缩机,而且具有明显的节电效果。当电冰箱电机M1启动时,LSE的主回路①、②脚间串通,其④脚输出高电平,继电器J励磁吸合,其常开触点j1-1、j-2闭合,接通了电扇M2的电源,M2工作进行风冷。M1停止工作时,LSE的④脚又变为低电平,故J自动释放,M2停止工作。

5、停电应急照明灯

        该装置的电路工作原理见上图。停电是经常性的事情,但有的场合则不允许停电(如正在进行手术等)。用LSE设计的电路简单,实现全自动化。当有220V交流电时,照明灯H1点亮,同时LSE的④脚为高电平输出,三极管VT截止,继电器J处于释放状态,故直流灯H2不亮。一旦电网停电,H1熄灭,LSE的④脚输出低电平,此时三极管VT导通,继电器J吸合,接通了照明灯H2的电源,H2自动点亮,两灯之间的转换几乎无间断。

6、电网断线报警器

        该装置的电路工作原理见上图。当铁丝网Fe完好时,LSE的①、②脚间串通,其④脚输出高电平,三极管VT截止,继电器J处于释放状态,报警器不工作。如果铁丝网Fe被人剪断(任意一段),此时LSE的①、②脚相当于开路,它的④脚则由原来的高电平状态转变为低电平状态,三极管VT导通,从而使得继电器J励磁吸合,其常开触点j闭合,接通了报警器电路的电源,于是发出报警声。