Простой регулятор освещения

September 15, 2011 by admin Комментировать »

Несколько публикаций в различных источниках информации предлагают многочисленные варианты схемно- технических решений, которые могут быть использованы в практической деятельности радиолюбителей. Большинство электронных устройств обеспечивают продление срока жизни осветительных или нагревательных приборов.

Говоря об осветительных лампах накаливания, отмечается, что разрушение нити лампы происходит в основном при включении, так как сопротивление холодной нити в десятки раз меньше, чем раскаленной. А это значит, что ток в момент включения значительно превышает максимально допустимый, что и приводит к мгновенному выходу из строя рассматриваемых приборов. Схемы, предложенные ниже, при их реализации в конкретные устройства увеличат срок службы, например ламп накаливания, в десятки раз.

Ограничивая ток, проходящий через нить лампы в момент включения, достигается эффект медленного нагревания ее за счет постепенного увеличения сопротивления до номинального, которое действует при полностью разогретой нити лампы.

На рис. 3.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства самодельной конструкции с так называемой мягкой нагрузкой. Оно включает в свой состав входные цепи, узел задержки, собранный на транзисторе VTI и четырех диодах, и выходные цепи, обеспечивающие подключение осветительных ламп накаливания.

Подключается устройство к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с помощью стандартной электрической вилки Л7, соединенной с электрическим кабелем необходимой длины для осветительного прибора. На входе устройства установлен плавкий предохрани-

 

Рис. 3.1. Схема устройства плавного включения ламп накаливания.

тель F1, защищающий входные цепи от коротких замыканий, параллельно ему включена индикаторная лампочка тлеющего разряда Я/, загорающаяся в момент выхода из строя этого предохранителя. Такая сигнализация очень удобна для начинающих радиолюбителей. Но замену вышедшего из строя предохранителя необходимо производить только при отключенной вилке от сети. В схему введена цепочка из параллельно включенных резистора и нормально разомкнутых контактов К1.1. Резистор R1 является ограничителем пускового напряжения первой ступени, который шунтируется при нормальной работе контактами К1.1 реле Л7, включенного на выходе устройства.

В момент включения устройства в сеть и замыкания контактов переключателя S1 происходит резкое нарастание напряжения, которое может превышать номинальное в 10 раз. Для устранения этого явления, когда режимы в цепях устройства еще не установились, работает резистор RI, выключающийся с помощью контактов К1.1 практически сразу же после того, как напряжение на фильтре достигнет номинального значения.

Второй задерживающий каскад устройства работает следующим образом. При замыкании контактов выключателя S1 напряжение с выпрямителя поступает на конденсатор С/, который заряжается с определенной скоростью. В процессе зарядки конденсатора С/ через резистор R3 постепенно открывается транзистор V77, и ток его коллектора плавно нарастает до значения, зависящего от соотношения сопротивлений резисторов R3 и R4. Плавное нарастание тока на выходе устройства приводит к срабатыванию реле К1 после зарядки конденсатора С2 и плавному включению ламп накаливания до полной их мощности.

При выключении устройства процесс повторяется в обратном порядке, а ток нагрузки плавно снижается до нуля.

При изготовлении защитного устройства в схему могут быть внесены некоторые изменения, связанные с некритичностью применяемых ЭРЭ. При этом следует иметь в виду, что данное устройство рассчитано на выходную мощность (мощность нагрузки) до 200 Вт. Транзистор VT1 при увеличении мощности нагрузки до 300 Вт должен иметь допустимое напряжение на переходе коллектор— эмиттер не менее 300 В, а рассеиваемую мощность коллектора — не менее 10—15 Вт. Кпд устройства определяется в основном потерями напряжения на двух диодах и участке перехода коллектор—эмиттер работающего транзистора и мощностью рассеивания тепла.

Сопротивление резистора R3 определяет ток нагрузки и коэффициент передачи тока базы транзистора, оно рассчитывается таким образом, чтобы падение напряжения на транзисторе и мощность рассеяния на нем поддерживались на оптимальном уровне.

При сборке устройства применены следующие комплектующие ЭРЭ: транзистор VTI типа КТ848А; выпрямительные диоды VD1—VD4 типа КД202К; конденсаторы С/ типа K50-18-250B-1000 мкФ, С2 — К50-7- 350B-100 мкФ; резисторы R1 типа С5-35В-10Вт-220 Ом, R2 — МЛТ-2- 270 кОм, R3 — МЛТ-0,25-5,6 кОм, R4 — МЛТ-0,25-1 кОм, R5 — МЛТ- 2-4,7 кОм; электромагнитное реле К1 типа МКУ48-С; индикаторная лампочка HI типа ТН-0,2; лампы накаливания Н2, НЗ мощностью 100 Вт на напряжение 220 В; электрические соединители XI типа «вилка», Х2, ХЗ — контактные разъемные соединители; переключатель SJ — электрический на напряжение 220 В и ток 6 А.

Вместо токоограничительного резистора в цепи питания электромагнитного реле К1 в бытовой РЭА рекомендуется использовать подходящие по параметрам миниатюрные лампы накаливания. Подбор лампы осуществляется таким образом, чтобы после срабатывания электромагнитного реле и замыкания его контактов К1.1 ток в цепи не выходил за пределы 80—100% от тока удержания, а напряжение на лампе — за пределы 70— 80% от номинального. Благодаря нелинейности накаль- ной характеристики лампы якорь электромагнитного реле удерживается более надежно, чем при использовании резистора R5.

При сборке и ремонте устройства можно применить вместо диодов типа КД202К диоды типов КД202Л, КД202М или диодные сборки типа КЦ405Г, вместо транзистора типа КТ848А — транзисторы типов КТ840А,

КТ840Б, вместо резисторов типа MJIT — резисторы типов ВСа, ВС, МТ, С1-4.

Техническая характеристика регулятора освещения

Номинальное переменное напряжение питания

ламп накаливания, В ……………………………….. 220

Номинальная частота питающей сети

переменног о тока, Гц …………………………….. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 180—250

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, %, не более ………………….. 1

Количество одновременно включаемых ламп

накаливания, мощностью по 75 Вт………………. 2

Максимальная мощность регулятора, Вт…………. 200

Задержка включения ламп накаливания, с,

не менее……………………………………………….. 0,3

Время выключения нагрузки, мс, не менее………. 0,7

Гарантированный срок службы ламп накаливания

с применением регулятора, ч, не менее………… 15 000

Вероятность безотказной работы ………………….. 0,96

Максимальный ток нагрузки, А…………………….. 1,2

Кпд, %, не менее ………………………………………. 90

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты