Устройство защиты ламп накаливания на терморезисторе

September 3, 2011 by admin Комментировать »

Для ограничения первоначального тока иногда достаточно включить последовательно с лампой накаливания постоянный резистор. В этом случае правильный выбор сопротивления резистора зависит от мощности ламп накаливания и от тока, потребляемого лампой. В технической литературе имеются сведения о результатах измерений бросков тока через лампу в ее холодном и разогретом состояниях при включении последовательно с лампой ограничительного резистора. Результаты измерений, отраженные в [17, 19], показывают, что броски тока через нить лампы накаливания составляют 140% от номинального тока, протекающего через нить в разогретом состоянии и при условии, если сопротивление последовательно включенного ограничительного резистора составляет 70—75% от номинального сопротивления лампы накаливания в рабочем состоянии. А из этого следует вывод, что ток предварительного прогрева нити лампы также составляет 70—75% от номинального тока.

Один из вариантов включения ламп накаливания с ограничительным резистором приведен на рис. 3.6. К основным преимуществам этой схемы следует отнести то, что она исключает даже небольшие броски тока через нить лампы накаливания при включении. Обеспечивается это благодаря установленному в устройстве защиты терморезистору R3. В начальный момент включения в сеть терморезистор R3 имеет максимальное сопротивление, ог-

Рис. 3.6. Схема устройства защиты ламп накаливания с использованием терморезистора.

раничивающее протекающий через этот резистор ток. При постепенном нагревании терморезистора R3 его сопротивление плавно уменьшается, в результате чего ток через лампу накаливания и резистор R2 также плавно нарастает. Схема устройства рассчитана таким образом, что при достижении на лампе накаливания напряжения 180— 200 В на резисторе R2 падает напряжение, что приводит к срабатыванию электромагнитного реле К1. При этом контакты реле KL1 и К1.2 замыкаются.

Обратите внимание на то, что в цепи ламп накаливания последовательно включен еще один резистор — R4y который также ограничивает броски тока и защищает схему от перегрузок. При замыкании контактов реле KL1 происходит подключение управляющего электрода тиристора VS1 к его аноду, а это в свою очередь приводит к открыванию тиристора, который в конечном счете шунтирует терморезистор /?<?, выключая его из работы. Контакты реле К1.2 шунтируют резистор R4, что приводит к увеличению напряжения на лампах накаливания Н2 и НЗ, и их нити начинают светиться более интенсивно.

Подключается устройство к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с помощью электрического соединителя XI типа «вилка». Включение и выключение нагрузки обеспечивается переключателем SI. На входе устройства установлен плавкий предохранитель /-7, защищающий входные цепи устройства от перегрузок и коротких замыканий при неправильном монтаже. Включение устройства в сеть переменного тока контролируется индикаторной лампой HI тлеющего разряда, которая разгорается сразу же после включения. Кроме этого, на входе устройства собран фильтр, защищающий от высокочастотных помех, которые проникают в сеть питания устройства.

При изготовлении устройства защиты ламп накаливания Н2 и НЗ использованы следующие комплектующие ЭРЭ: тиристор VS1 типа КУ202К; выпрямительные диоды VDI типа КДЮ5Б, VD2 — КД105Б, VD3 — КД105Б, VD4 — КДЮ5Б; индикаторная лампочка HI типа ТН-0,2-1; лампы накаливания Н2, НЗ типа ЛН-60Вт-220-240В; конденсаторы С/ типа МБМ-П-400В-0,1 мкФ, С2 — МБМ-П-400В-0,1 мкФ, СЗ — K50-3-10B-20 мкФ; резисторы R1 типа ВСа-2-220 кОм, R2 — ВСа-2-10 Ом, R3 — ММТ-9, R4 — проволочный самодельный с сопротивлением 200 Ом или типа C5-35-3BT-200 Ом; электромагнитное реле К1 типа РЭС-42 (паспорт РС4.569.151); электрический.соединитель XI типа «вилка» с электрическим кабелем; переключатель S1 типа П1Т-1-1.

При сборке и ремонте устройства могут быть применены другие комплектующие ЭРЭ. Резисторы типа ВСа можно заменить на резисторы типов МЛТ, МТ, С1-4, УЛИ; конденсаторы типа МБМ — на К40У-9, МБГО, К42У-2, конденсатор типа К50-3 — на К50-6, К50-12, К50-16; электромагнитное реле типа РЭС-42 — на реле типов РЭС-9 (паспорт РС4.524.200), РВМ-2С-110, РПС-20 (паспорт РС4.521.757); тиристор типа КУ202К — на КУ202Л, КУ202М, КУ201К, КУ201Л; терморезистор любой серии.

Для регулировки и налаживания устройства защиты ламп накаливания потребуется ИП и автотрансформатор, позволяющий увеличить напряжение питания переменного тока до 260 В. Напряжение подается на вход устройства XI, и измеряют его в точках А и Б, выставив автотрансформатором напряжение на лампах накаливания равным 200 В. Вместо постоянного резистора R2 устанавливают проволочный переменный резистор типа ППЗ-ЗВт-20 Ом. Плавно увеличивая сопротивление резистора R2y отмечают момент срабатывания реле /(/. Перед проведением этой регулировки терморезистор R3 шунтируется корот- козамкнутой перемычкой.

После проверки напряжения на лампах накаливания при временно замкнутых резисторах R2 и R3 снимают перемычки, устанавливают на место резистор R2 с соответствующим сопротивлением, проверяют время задержки срабатывания электромагнитного реле, которое должно быть в пределах 1,5—2 с. Если время срабатывания реле значительно больше, то сопротивление резистора R2 необходимо увеличить на несколько Ом.

Надо отметить, что это устройство имеет существенный недостаток: включение и выключение его может производиться только после того, как терморезистор R3 полностью остыл после нагревания и подготовлен к новому циклу включения. Время охлаждения терморезистора равно 100—120 с. Если терморезистор еще не охладился, то устройство сработает с задержкой только за счет включенного в схему резистора R4.

Техническая характеристика

устройства защиты ламп накаливания на терморезисторе

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, Гц ……………………………… 49,5—50,5

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не более ………………….. 12

Время срабатывания защитного устройства

до момента включения полной нагрузки, с……. 1,5—2

Мощность устройства защиты, Вт, при сопротивлении

резистора R2 =10 Ом……………………………….. 60

Напряжение питания реле /С/, В …………………… 6,5

Сопротивление обмотки реле Л7, Ом …………….. 820

Сопротивление изоляции токоведующих частей

устройства между собой, МОм, не менее……… 10

Помехозащищенность устройства с металлическим экраном при напряженности внешнего

электромагнитного поля, дБ, не менее ………… 80

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