Автомат захисту ламп від перегорання. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Автомат захисту ламп від перегорання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

Коментарі до статті

Проблема довговічності ламп розжарювання, які часом перегорають у момент включення їх у мережу, залишається актуальною. Про деякі варіанти її вирішення розповідається у пропонованих матеріалах.

...на реле та триністорі

Відомо, що опір нитки розжарювання освітлювальної лампи в холодному стані значно менше, ніж опір нитки розжареної. З цієї причини, тільки-но лампу включають, струм через нитку значно перевищує номінальний і вона іноді перегорає. Таке трапляється найчастіше в моменти, коли включення лампи збігається з максимумом напівхвилі напруги мережі.

Один із варіантів продовжити "життя" лампи - включити послідовно з нею напівпровідниковий діод. Тоді ймовірність збігу моменту включення з максимумом напівхвилі зменшується вдвічі [1] - адже через лампу тепер протікатиме струм тільки в одному напрямку, скажімо, при позитивних або негативних напівперіодах.

Так як при такому живленні падає світлова віддача лампи, нерідко використовують автомати, які після попереднього розігріву нитки подають на лампу повну напругу. "Пусковий" струм у цьому випадку менш небезпечний у порівнянні з варіантом подачі напруги на холодну нитку. Так здійснюють двоступне включення лампи розжарювання, здатне значно продовжити термін її служби.

У 1990 р. автором було запропоновано пристрій [2], що працює за цим принципом. Щоправда, воно було зібрано на дефіцитному на той час транзисторі КТ848А, який використовується в автомобільних системах запалювання.

Подібний пристрій можна виконати на більш доступних деталях, зокрема на реле (мал. 1) замість транзистора. Воно також є двополюсником, а тому легко вбудовується в існуючу електропроводку. Але на відміну від прототипу забезпечує не плавне обмеження струму, що протікає через лампу в момент включення її в мережу, а ступінчасте: спочатку через нитку напруження протікає лише одна половина напівхвиль змінного струму, а через деякий час обидві.

Автомат для поливання рослин
Рис. 1

Реле К1 спрацьовує від струму, що протікає через мережевий вимикач SA1, освітлювальну лампу EL1, реле обмотку, діод VD3 (або замикається групу контактів К1.1).

Працює пристрій так. Після замикання контактів SA1 через лампу проходять лише позитивні напівхвилі струму. При цьому діод VD1 закритий, оскільки контакти К1.1 поки що розімкнені. Конденсатор С1 поступово заряджається через лампу і діод VD2 і як тільки напруга на ньому досягне певного значення, спрацює реле К1, контакти К1.1 якого зашунтують діод VD3. В результаті спалахнула спочатку лампа EL1 спалахне яскравим світлом. Затримка виходу такий режим залежить переважно від ємності конденсатора і опору обмотки реле.

Оскільки обмотка реле увімкнена послідовно з лампою, її опір має бути узгоджений з потужністю лампи. Якщо буде використано одне з найпоширеніших автомобільних реле з обмоткою опором 85 Ом, лампа може бути потужністю від 40 до 100 Вт. Тоді з лампою потужністю 40 Вт на обмотці реле падатиме напруга приблизно 7 В, 60 Вт - 10В, 100 Вт-16 В.

При любом из этих напряжений малогабаритные автомобильные реле 111.3747, 112.3747, 113.3747, 113.3747-10, 114.3747-10, 114.3747-11, 116.3747-10, 116.3747-11, 117.3747-10, 117.3747-11, рассчитанные на номинальное напряжение 12В, будут уверенно спрацьовувати. Висновки реле марковані так: 85 та 86 – обмотка, 30 та 87 – нормально розімкнена група контактів.

З реле загального застосування можна рекомендувати для ламп потужністю 40 - 100 Вт РЕМ10 паспорт РС4.524.304, РС4.524.302, РС4.524.308 (два останні - тільки для ламп 40 і 60 Вт) та РЕМ9 паспорт РС4.524.202. З конденсатором С4.524.203 ємністю 1 мкф час затримки спрацьовування реле досягає 4000 с, що забезпечує необхідний попередній прогрів нитки лампи. Причому перемикання лампи на повну потужність відбувається майже непомітно для очей. Взагалі ж, практика показує, що для надійного захисту ламп цілком достатньо 1 мс [100], тому іноді рекомендований в літературі час 2 ... 2 с [4] і навіть 3 ... 5 с [10] явно надмірно. Адже прогрів лампи розжарювання відбувається з дуже малої постійної пори,

Якщо мережевий вимикач повинен комутувати не одну, а кілька ламп (наприклад, лампи люстри), їх ланцюги слід розділити, як показано на рис. 2. Лампа EL1 залишається включеною як і через обмотку реле, a EL2 і EL3 - через діод VD3 і контакти К1.1 реле. Потужність додаткових ламп обмежена лише максимальним струмом діода VD3 та допустимим струмом через контакти. У цьому варіанті найбільшу перевагу слід віддати автомобільному реле, контакти якого витримують струм до 30 А (щоправда, лише при напрузі 12).

Автомат для поливання рослин
Рис. 2

Можливий безконтактний спосіб комутації ланцюгів освітлювальних ламп, якщо використовувати триністор (рис. 3). Після замикання контактів мережевого вимикача SA1 спочатку через лампу та діод VD2 проходять лише негативні напівхвилі і лампа горить "вповнокала". Приблизно через секунду конденсатор С1 заряджається через діод VD1 і резистор R1 до напруги відкривання триністора і через лампу починають проходити і позитивні напівхвилі мережевого напруги - лампа спалахує на повну яскравість.

Автомат для поливання рослин
Рис. 3

Потужність лампи (або групи ламп, з'єднаних паралельно) обмежена граничними струмами діода VD2 та триністора. Якщо триністор працює без тепловідведення, потужність лампи не повинна перевищувати 200 Вт.

Діоди в розглянутих пристроях можуть бути КД105Б-КД105Г, КД209А-КД209В, Д226Б, КД226В-КД226Д. Замість тріністора КУ202Н підійде КУ202Л або КУ201Л.

література

1. Вугман С.М., Кисельова Н.П., Литвинов В.С., Токарєва А.М. Про роботу лампи розжарювання у схемі однонапівперіодного випрямлення. – Світлотехніка, 1988, № 4, с. 8-10.

2. Банніков В. Захист електроосвітлювальних приладів. - Радіо, 1990 № 12, с. 53.

3. Бжевський Л. Світлорегулятор з витримкою часу. - Радіо, 1989, № 10, с.76.

4. Нечаєв І. Регулюємо яскравість світильника. – Радіо, 1992, № 1, с. 22, 23.

Автор: В. Банніков, м. Москва

...на симісторі

Скориставшись властивістю симістора пропускати обидва напівперіоди мережевої напруги, можна зібрати за наведеною схемою порівняно простий автомат, здатний обмежити початковий кидок струму через холодну нитку освітлювальної лампи. Автомат розрахований працювати з освітлювальними приладами загальною потужністю до 1500 Вт.

Обмежувач потужності, що забезпечує двоступне включення лампи, працює так. При замиканні контактів мережевого вимикача SA1 струм негативні напівперіоди напруги протікає через лампу EL1, дросель L1, діод VD1, обмежувальний резистор R1 і ланцюг керуючого електрода симістора. Симистор відкривається цих напівперіодів, і лампа горить "вполнакала".

Одночасно ці напівперіоди через резистор R2 заряджається конденсатор С1. Через 1...2 с, коли нитка лампи вже прогріється, конденсатор С1 зарядиться до такої напруги, при якому симистор буде відкриватися і в позитивні напівперіоди напруги - яскравість лампи зросте до нормальної.

Автомат для поливання рослин

Для зниження рівня радіоперешкод у мережі, що виникають під час роботи симістора, встановлений фільтр із дроселя L1 та конденсатора С2. Якщо перешкоди не лімітують, ці деталі фільтра встановлювати необов'язково.

Симистор КУ208Г у пристрої цілком замінить КУ208В. Резистори - МЛТ-0,5, конденсатор С1 - К50-16, С2 - К73-16, К73-17 або інший на номінальну напругу не менше 400 В. На місці діода VD1, крім зазначеного на схемі, можна встановити Д226А, КД109Б, КД221В або інший зі зворотною напругою не менше 300 В. Дросель намотують на відрізку стрижня діаметром 8 або 10 мм і довжиною 60...70 мм з фериту 600НН або 400НН, його обмотка (виток до витка в один ряд) містить 50... 60 витків дроту ПЕВ-2 1,0.

Налагодження пристрою зводиться до підбору резистора R2 залежно від порога відкриття застосованого симістора. Для цього до пристрою підключають навантаження, з яким працюватиме автомат, а замість резистора R2 тимчасово підпаюють змінний резистор опором понад 300 Ом. Переміщуючи двигун резистора і подаючи вимикачем SA1 напругу, підбирають такий опір резистора, при якому лампа EL1 загоряється повним розжаренням через 1...2 після включення. Потім місце R2 впаюють постійний резистор такого (або можливо близького) опору.

Оскільки автомат виконаний у вигляді двополюсника, його деталі можна розташувати у корпусі світильника чи люстри без прокладання додаткових дротів. Якщо сумарна потужність ламп люстри перевищує 300 Вт, симістор встановлюють на радіатор з поверхнею охолодження щонайменше 100 см2.

Автор: О.Новіков, м.Перм; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Освітлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

У мозку горить світло 01.08.2016

Канадські вчені припустили, що нейрони пов'язані один з одним не лише електричними та хімічними системами зв'язку, а й фотонними тунелями.

Нейробіологи з університету Калгарі та Альбертського університету припускають, що нейрони, з яких складається наша нервова система, здатні випускати фотони та забезпечувати додатковий світловий зв'язок один з одним.

Щоб служити засобом зв'язку, фотон повинен потрапляти у хвилевід, який направить його від джерела до приймача. Скориставшись комп'ютерним моделюванням, біологи довели, що біофотони можуть використовувати мієлінову оболонку нейронів як хвилевід.

Наразі вчені намагаються відповісти на запитання про те, чи існують у мозку заплутані фотони. Якщо відповідь виявиться ствердною, можна буде вважати, що наш мозок – це дуже потужний квантовий комп'ютер.

Інші цікаві новини:

▪ Планшет Chuwi HiPad Max

▪ Водозахисний вуличний телевізор Samsung Class Terrace Full Sun Neo QLED 4K

▪ Новий клас метаматеріалів, здатних змінювати свої фізичні властивості

▪ Наносенсор виявить пестициди на фруктах

▪ Захист комп'ютера від крадіжки

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей

▪ стаття Як зняти домашнє відео так, щоб його потім було цікаво дивитися. Мистецтво відео

▪ стаття Що не варто пити при зневодненні організму? Детальна відповідь

▪ стаття Амфібія Міні-мокік. Особистий транспорт