Устройство плавного регулирования освещения

September 12, 2011 by admin Комментировать »

Промышленностью выпускаются сетевые регуляторы освещения, в которых двухпозиционные электрические переключатели заменены ручкой управления яркостью свечения ламп накаливания. Они получили очень широкое распространение. Изготовить такое устройство в своей мастерской радиолюбитель может без особого труда и при небольших затратах, но это будет выполнено со знанием дела, обойдется достаточно дешево и в случае поломки может быть самостоятельно отремонтировано, в то время как промышленные образцы таких светорегуляторов при выходе из строя обычно заменяются без ремонта. Устройство плавного регулирования характеризуется небольшими габаритными размерами, простотой схемно- технического решения, что позволяет изготавливать их в лабораториях начинающих радиолюбителей и приспосабливать для установки в самые различные конструкции РЭА, например в основания настольных ламп, в держатели настенных бра, в светомузыкальные установки, в пульты управления дискотек и др.

На рис. 3.5 приведена принципиальная электрическая схема устройства плавного регулирования яркости свечения ламп накаливания, устанавливаемых в светильниках бытового назначения, общая мощность которых не превышает 250 Вт.

Используя в быту различную радио- и телеаппаратуру и приборы, а также различные электротехнические изделия, нередко сталкиваешься с ухудшением их работы. Очень часто трудно сразу определить причину неисправности того или иного прибора. Как правило, поломки РЭА связаны с изменениями значения сетевого напряжения. Устройство плавного регулирования яркости свечения ламп накаливания включает в свой состав входные и выходные цепи, сигнализатор превышения напряжения

Рис. 3.5. Схема устройства плавного регулирования освещения.

сети переменного тока и регулятор мощности, действующий на нагрузке.

Подключение устройства к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц осуществляется с помощью электрического соединителя XI, смонтированного с электрическим кабелем. Включение и выключение устройства обеспечивается двухпозиционным переключателем S1. На входе установлен плавкий предохранитель F1, защищающий входные цепи устройства от перегрузок и коротких замыканий.

Основным элементом сигнализатора является релаксационный генератор, собранный на динисторе VD2. Сетевое напряжение переменного тока выпрямляется диодом VD1, после чего постоянное напряжение подается через резистор R1 на регулировочный резистор R2. Часть этого напряжения с движка резистора R2 поступает "на конденсатор С/, который начинает медленно заряжаться. Если напряжение сети переменного тока находится в пределах номинальных значений и не превышает заданной нормы, напряжение на конденсаторе С/ не может пробить динистор, он закрыт и светодиод не горит. Устройство работает в установившемся режиме.

При напряжении сети, превышающем максимально допустимое значение, увеличивается напряжение и на конденсаторе С/, достигая величины, при которой динистор пробивается и конденсатор С/ разряжается через него и последовательно соединенный светодиод, который вспыхивает. Затем конденсатор вновь заряжается, а потом разряжается. Процесс повторяется до тех пор, пока питающее напряжение сети не станет ниже порогового.

Устройство регулирования включает в свой состав симметричный триодный тиристор VS2, являющийся основным элементом этой схемы. Как известно, этот прибор проводит ток в обоих направлениях, но только в том случае, когда на его управляющий электрод будет подан сигнал соответствующего уровня.

Триодный тиристор запирается только тогда, когда напряжение на нем снижается почти до нуля, но так как переменное напряжение сети меняет свою полярность с частотой 50 Гц (50 раз в секунду), то синусоида переменного напряжения проходит через нуль сто раз в секунду. Если триодный тиристор включается только в точках максимального напряжения положительной и отрицательной полуволн и работает через половину периода, то выходная мощность снижается ориентировочно в два раза. Это достигается схемой управления, показанной на рис. 3.5. В начале положительного или отрицательного полупериода начинает заряжаться через резисторы R5 и R6 конденсатор С4, скорость заряда которого регулируется переменным резистором R5.

В схему включен второй симметричный диодный тиристор VS1, который представляет собой ППП, находящийся в закрытом состоянии до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет определенного значения, после чего он переходит в открытое состояние, причем происходит это при любой полярности напряжения. После того как напряжение на конденсаторе С4 достигает определенного и достаточно высокого уровня, диодный тиристор VS/ открывается и конденсатор С4 разряжается через него на управляющий электрод симметричного триодного тиристора VS2 и включает его. Весь процесс включения тиристора VS2 можно плавно регулировать с помощью переменного резистора R5. В целях устранения высокочастотных помех, проникающих в сеть переменного тока, на входе установлен индуктивно-емкостный фильтр, собранный на дросселе L1 и электролитическом конденсаторе С2. Высокочастотные сигналы возникают в устройстве вследствие того, что тиристор включается сто раз в секунду, а это приводит к генерации высокочастотных помех. Если ручку управления постепенно выводить из верхнего положения (по схеме), то лампы накаливания загораются при некотором промежуточном положении.

При изготовлении устройства используются следующие комплектующие ЭРЭ: симметричный диодный тиристор VSI типа КН102И, симметричный триодный тиристор VS2 типа КУ208Г; выпрямительный диод VD1 типа Д226Б; светодиод VD3 типа АЛ307Б; динистор VD2 типа КН102Д; предохранитель F1 типа ПМ-1-0,5 А; конденсаторы С/ типа МБМ-П-160В-0,5 мкФ, С2 — К40У-9-400В-0,047 мкФ, СЗ — МБМ-П- 500В-0.1 мкФ; резисторы R1 типа ВСа-0,5-47 кОм, R2 — СПЗ-9-0,5Вт- А-100 кОм, R3 — ВСа-0,5-220 кОм, R4 — ВСа-1-47 кОм, R5 — СП-1- 1-А-470 кОм, R6 — ВСа-1-4,7 кОм; переключатель SI типа П2К; дроссель L1 унифицированной конструкции типа Д31; электрический соединитель XI типа «вилка».

При изготовлении, сборке и ремонте данного устройства можно использовать другие комплектующие ЭРЭ. Резисторы типа ВСа заменить на резисторы типов МЛТ, ОМЛТ, МТ, КМ, УЛИ; резисторы типа СП — на СПО; динистор типа КН102Д — на КН102А, КН102Б; конденсаторы типа МБМ — на К73-5, К73-9, К73-15; выпрямительный диод типа Д226Б — на КДЮ5Б, КДЮ5В, КДЮ2Б; симметричный триодный тиристор типа КУ208Г — на КУ601Г; перекл ючатель типа П2К — на МТ-1, П1Т-1-1, а переключатель S1.2 из схемы исключить.

Изготавливается устройство в пластмассовом корпусе прямоугольной формы, размеры которого не превышают 35X70X100 мм. Монтаж комплектующих ЭРЭ можно выполнить на печатной плате размерами 60X80 мм, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Дроссель фильтра может быть сделан в домашней мастерской. На ферритовый стержень марки МН2000 диаметром Эмми длиной до 60 мм наматывается 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм, с последующим покрытием изоляционным лаком.

Регулировка устройства сводится к установке порога срабатывания сигнализатора резистором R2. Другой регулировки производить не требуется, если монтаж выполнен без ошибок.

Техническая характеристика

устройства плавного регулирования освещения

Номинальное напряжение питающей сети

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

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц ……………………………… 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 200—240

Пределы изменения частоты питающей сети переменного тока, Гц          49—51

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не более ………………….. 10

Максимальная мощность нагрузки, Вт ……………. 250

Максимальный ток нагрузки, А……………………… 1,5

Количество одновременно включаемых ламп

накаливания мощностью 100 Вт, шт…………….. 2

Длительность процесса включения, с …………….. 0,5

Пределы регулирования напряжения на нагрузке, В .0—220 Помехозащищенность устройства при напряженности

внешнего электромагнитного поля, дБ, не менее . . . 100 Сопротивление изоляции токоведущих частей

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

Напряжение срабатывания сигнализатора

при изменении сетевого напряжения, В ……….. 245

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