Устройство мягкого включения ламп накаливания

September 30, 2011 by admin Комментировать »

В большинстве РЭУ для продления срока службы ламп накаливания и мягкого включения в сеть переменного тока различной нагрузки применяются автоматические или полуавтоматические выключатели, как правило самодельных радиолюбительских конструкций. Самое простое решение этой задачи заключается в последовательном включении сначала низкого напряжения, а затем полного, что позволяет предварительно разогреть спираль лампы накаливания небольшим током, а уже потом подавать на нее полное сетевое напряжение. В некоторых случаях для ограничения первоначального тока достаточно включать последовательно с нагрузкой проволочный резистор, сопротивление которого рассчитывается в зависимости от мощности, а значит, и от тока, потребляемого устройством. Хорошие результаты можно получить при включении ламп накаливания, применяя устройства с выдержкой времени. Большое распространение получили традиционные тиристорные регуляторы мощности, которые применяются в самых различных бытовых электротехнических изделиях. Многие из этих устройств предназначены для автоматического отключения нагрузки от сети в случае появления в ее цепи утечки тока на землю или касания токоведущих частей, находящихся под сетевым напряжением.

На рис. 3.10 приведена принципиальная электрическая схема устройства, выполненная на электромагнитных реле и отличающаяся высокой степенью защиты ламп накаливания от перенапряжения и бросков тока в момент включения.

Анализируя принципиальную схему, можно выделить в ней следующие составные узлы и устройства: входные и выходные цепи, релейную схему защиты с ограничительными резисторами, узел нагрузки и выпрямительное устройство.

Подключается устройство только к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с помощью электрического соединителя XI, смонтированного с электрическим кабелем длиной до 1,5 м. На входе устройства собран емкостный фильтр на конденсаторах С/ и С2, защищающий выходные цепи и нагрузку от высокочастотных помех, которые проникают в питающую сеть переменного тока. Включение и выключение устройства и нагрузки осуществляется микропереключателями S1 и S2. При замыкании контактов переключателя S1 загорается неоновая лампа тлеющего разряда, являющаяся индикатором напряжения, которое поступает на вход устройства, и свидетельствующая о готовности изделия к эксплуатации.

В схеме защиты использовано электромагнитное реле К2 типа РПС20, характеризующееся тем, что при подключении положительного полюса источника питания к началу обмотки 2, а отрицательного — к концу обмотки 3 происходит замыкание контакта 4 с контактом / и контакта 9 с контактом 5 и соответственно при подключении положительного полюса источника питания к началу обмотки 7, а отрицательного — к концу 8 происходят замыкания контакта 4 с контактом 10 и контакта 9 с контактом 6. При этом необходимо отметить, что подача напряжения другой полярности и одновременная подача напряжения на прямые и отбойные обмотки не допускаются. Реле РПС20 — негерметичное, поляризованное, двухпозиционное, с двумя элементами на переключение, питаемое постоянным током, предназначено для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока частотой 50—400 Гц.

Рис. 3.10. Схема устройства мягкого включения ламп накаливания.

При замыкании контактов переключателя SI и S2 напряжение переменного тока поступает на выпрямительные диоды VD1, VD2w VD3y они питают электромагнитные реле. Сначала срабатывает реле Л7, которое замыкает свои контакты /(/./, включая ограничительное сопротивление резистора R5 и подавая пониженное напряжение на лампы накаливания. Резистор R5 проволочного типа большой мощности рассчитывается на определенную мощность нагрузки. Контакты реле К1.2 переключаются и подают положительное напряжение на контакты реле К2, а как было указано выше, в этом положении замыкаются контакты реле К2.2 (выводы 9 и 5), которые в свою очередь шунтируют сопротивление резистора R5. Потом полное напряжение сети подается на лампы накаливания, нити которых уже разогреты.

В устройстве мягкого включения ламп накаливания использованы следующие комплектующие ЭРЭ: электромагнитное реле К1 типа РЭС9 (паспорт РС4.529.029-00), реле К2 типа- РПС20 (паспорт РС4.521.763); индикаторная лампа HI типа ТН-0,2; конденсаторы С/ типа МБМ-Н- 400B-0,1 мкФ, С2 — МБМ-И-400В-0,1 мкФ, СЗ — K50-3-50B-10 мкФ; резисторы R1 — МЛТ-0,5-1,5 МОм, R2 — МЛТ-2-3 кОм, R3 — МЛТ- 0,5-12 кОм, R4 — СПЗ-9-0,5Вт-А-30 кОм, R5 — С5-37-5Вт-400 Ом; выпрямительные диоды VD1 типа КД105Б, VD2 — КДЮ5Б, VD3 — КДЮ5Б; конденсатор С4 типа К40У-9-160В-1 мкФ; переключатели S1 и S2 типа П1Т-1-1. Лампы накаливания подключаются в точках А и Б неразъемных соединений.

Схема малокритична к выбору некоторых типов комплектующих ЭРЭ, что позволяет в процессе монтажа, регулировки и ремонта устройства применять другие комплектующие ЭРЭ, не ухудшающие качество и надежность работы. Вместо конденсаторов типа МБМ можно использовать конденсаторы типов К42У-2, К40У-9, БМ-2; резисторы типа МЛТ можно заменить на резисторы типов ВСа, ВС, МТ, УЛИ, С1-4; выпрямительные диоды типа КДЮ5Б — на диоды типов Д237Б, КД205А, Д226.

Техническая характеристика

устройства мягкого включения ламп накаливания

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 220

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц ……………………………… 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 187—242

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, %………………………………………………………………….. zh 1

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети переменного тока, %, не более       10

Номинальная мощность нагрузки, Вт ……………. 200

Напряжение на обмотках реле, В:

К1…………………………………………………………….. 27—32

К2………………………………………………………………. 24—32

Время срабатывания реле /С/, мс………………….. 11

Сопротивление нагрузки, кОм, не более ………… 500

Ток нагрузки номинальный, А …………………….. 2—5

Сопротивление изоляции токоведущих частей

устройства, МОм, не менее …………………………… 5

Помехозащищенность устройства при напряженности

внешнего электромагнитного поля, дБ, не менее . . . 100 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