Пристрій захисту малопотужних ламп розжарювання. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Пристрій захисту малопотужних ламп розжарювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

Коментарі до статті

Термін служби освітлювальних ламп розжарювання, порівняно, наприклад, з люмінесцентними невеликий. До того ж тривалість життя лампи нерідко виявляється значно меншою за очікувану через підвищену напругу в мережі або в результаті великих кидків струму в момент включення. Простий пристрій, що пропонується, усуває перевантаження, не дозволяючи струму, поточному через лампу, перевищити номінальне значення за жодних обставин, навіть під час пуску.

Раніше було запропоновано чимало пристроїв для "м'якого" включення ламп розжарювання [1-5], переважно на симісторах та триністорах. Жодне з них, звичайно, не в змозі запобігти поступовій деградації вольфрамової нитки, що веде до її перегорання, проте реальний термін служби ламп з "уповільнювачами" все ж зростає в 1,5. ..3 рази.

Пропонується аналогічний пристрій на дешевих високовольтних транзисторах, який, хоча і спочатку призначений для захисту лампи потужністю 15 Вт (підсвічування холодильника), цілком забезпечує м'яке включення будь-яких ламп розжарювання на 220 В потужністю до 60 Вт. Унікальна особливість пристрою - він не дозволить включити лампу потужністю більше тієї, на роботу з якою було налаштовано. Наприклад, якщо встановити в холодильник замість стандартної лампи на 15 Вт зовні дуже схожу на неї потужністю 25 Вт і замкнути вимикач, загориться не лампа, а світлодіод "Перевантаження". Така властивість дуже корисна при користуванні найпоширенішими сьогодні світильниками з нетермостійкої пластмаси, призначеними для ламп розжарювання потужністю не більше 40...60 Вт. Увімкнення такого світильника з лампою більшої потужності неминуче призведе до його псування, а то й пожежі.

На відміну від інших "сповільнювачів", пропонований готовий до повторного включення негайно після вимкнення, не вимагаючи, наприклад, очікування повної розрядки конденсатора, що час задає, або охолодження до кімнатної температури терморезистора, що нагрівся.

Пристрій захисту збирають за схемою, показаною на рис. 1, і включають в розрив будь-якого з мережних проводів, що йдуть до лампи EL1. Після замикання контактів вимикача SA1 змінна мережна напруга надходить на діодний міст VD1-VD4. У діагоналі мосту є ключ на складовому транзисторі VT1-VT3. Завдяки резистори R2 і великому коефіцієнту передачі струму складеного транзистора ключ відкритий, ланцюг лампи EL1 замкнутий.

Пристрій захисту малопотужних ламп розжарювання

Підстроювальним резистором R6 пристрій регулюють таким чином, щоб триністор VS1 відкривався при падінні напруги на датчику струму - резистори R7, трохи більшому відповідного номінальної для лампи EL1 амплітуді струму. Відкриття триністора призводить до закривання транзисторів та відсікання струму, що тече через лампу. Його невелика частина, що продовжує текти через резистор R2 та відкритий триністор, для помітного нагріву нитки розжарювання недостатня. Триністор закриється, коли струм на межі двох напівперіодів зменшиться до нуля.

Опір холодної вольфрамової нитки розжарювання лампи EL1 набагато менше, ніж розігрітої до робочої температури. В результаті в першому після замикання контактів вимикача SA1 напівперіоді відсікання відбувається задовго до його закінчення, так як струм дуже швидко досягає встановленого підстроювальним резистором R6 граничного значення. У наступному напівперіоді опір нитки, що злегка нагрілася, вже більше і відсічка відбувається трохи пізніше. Так продовжується до повного прогріву, коли струм уже не досягає порогового значення і лампа світить у повний розжар.

Інтегруючий ланцюг C1R3 трохи затримує відкривання тріністора VS1. Без неї в перших після замикання вимикача SA1 напівперіодів відсікання відбувається настільки швидко, що нитка розжарювання не встигає помітно нагрітися. Внаслідок цього процес запалювання лампи може затягнутися на невизначений час. Слід зазначити, що розігрів йде порівняно повільно, поки яскравість лампи досягне приблизно половини номінальної, після чого вона зростає стрибком.

Напруга на виході діодного мосту VD1-VD4 після досягнення лампою EL1 потужністю 60 Вт максимальної яскравості не перевищує 5 В, що відповідає сумарній потужності, що розсіюється всіма елементами пристрою захисту, менше 2 Вт. Трохи знижена в порівнянні з мережевою напруга, прикладена до лампи, сприятливо впливає на термін її служби, практично не впливаючи на яскравість.

Пристрій захисту змонтований на односторонній друкованій платі розмірами 90x55 мм (мал. 2) та поміщений у пластмасовий захисний корпус. Найвідповідальніший елемент конструкції – транзистор VT3. Він має бути високовольтним, витримувати порівняно великий струм і достатній коефіцієнт передачі струму бази (щонайменше 8 при Iк=1 А й UKэ=12 У). Підходять транзистори серій КТ826, КТ809, КТ812, КТ840, КТ841, КТ845, КТ847, КТ848. Звичайно, годяться і аналогічні транзистори з префіксом 2 замість К. З імпортних можна назвати 2SC2555, 2SC3306, BU526, BU931. Транзисторам у пластмасовому корпусі потрібно тепловідведення.

Пристрій захисту малопотужних ламп розжарювання

Транзистори КТ940А при необхідності замінюють на КТ6135А, КТ969А, КТ9179А, 2SC2330, MJE340, BF459 з урахуванням відмінностей у призначенні висновків. Замість діодів КД243Д придатні КД209А, КД243Г, КД257Б, КД226Г, 1N4004 та інші аналогічні. Світлодіод HL1 може бути будь-яким, бажано червоним світінням, адже він сигналізує про позаштатну ситуацію. Конденсатор С1 – К73-17 або К73-9, постійні резистори – С1-4, С2-23, МЛТ підстроювальний R6 – СПЗ-386. Лампу EL1 переважно взяти нову, що ще не працювала.

Перш ніж подати мережеву напругу, двигун підстроювального резистора R6 встановіть у верхнє за схемою положення. Замкніть вимикач SA1 і, плавно переміщаючи двигун резистора R6, досягайте загоряння лампи. Бажано, щоб світло лампи досягало повної яскравості за 0,3 ... 0,6 с. Можна досягти значно більш тривалого наростання яскравості (до 3...5 с), але відрегульований таким чином пристрій буде занадто чутливим до змін температури навколишнього повітря і параметрів лампи, що захищається в результаті її старіння.

При правильному регулюванні підключення паралельно палаючої 40-ватної лампи ще однієї 15-ватної повинно призводити до згасання або різкого зменшення яскравості раніше включеної.

Якщо пристрій передбачається використовувати для захисту ламп потужністю не менше 40 Вт, номінал резистора R7 можна зменшити вдвічі. Можна зробити і таким чином: правий (за схемою) висновок резистора R3 з'єднати безпосередньо з емітером транзистора VT3, виключивши підстроювальний резистор R6. Постійний резистор R7 замінити низькоомним підстроювальним дротяним, наприклад, ППБ-ЗА, СП5-50М, ППЗ-12, з'єднавши його рухомий контакт з одним із крайніх висновків. Це зменшить до мінімуму падіння напруги на датчику струму та на приладі в цілому.

Ланцюги та елементи пристрою безпосередньо пов'язані з мережею 220 В, при роботі з ним необхідно дотримуватись заходів електробезпеки.

література

Нечаєв І. Регулюємо яскравість світильника. – Радіо, 1992, № 1, с. 22; 1995 № 9, с. 63.
Бенніков В. Захист електроосвітлювальних приладів. – Радіо, 1990, № 12, с. 53.
НечеєвІ. Регулятор яскравості світильника із плавним включенням. – Радіо, 1995, № 11, с. 33.
Коломойцев К. Лампа розжарювання служить довше. – Радіо, 1993, № 9, с. 53.
Вяхірєв В., Духновський М. Терморезистор - обмежувач пускового струму лампи розжарювання. – Радіо, 1996, № 1, с. 58, 59.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославської обл.

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

Потужні напівпровідникові прилади з карбіду кремнію від Renesas Electronics 01.02.2012

Компанія Renesas Electronics оголосила про початок постачання трьох потужних напівпровідникових приладів, у яких використовується карбід кремнію (SiC). Новинки отримали позначення RJQ6020DPM, RJQ6021DPM та RJQ6022DPM. Вони є наборами діодів і транзисторів у загальному корпусі, призначені для потужних перетворювачів або комутаторів.

Вироби належать до другої серії потужних напівпровідникових приладів Renesas із карбіду кремнію, використання якого дозволяє зменшити втрати. Серед сфер застосування нових виробів виробник називає сервери, базові станції стільникового зв'язку, побутову техніку, таку, як кондиціонери, а також системи електроживлення на базі сонячних батарей.

У корпусі RJQ6020DPM знаходиться високовольтний діод Шоттки SiC-SBD, розрахований на напругу до 600 В, час відновлення зворотного опору якого дорівнює лише 15 нс, і два високовольтних потужних транзистора MOSFET з опором у відкритому стані 100 мОм.

У корпусі RJQ6021DPM знаходиться діод SiC-SBD і два біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT), що характеризуються низьким значенням залишкової напруги у включеному стані - 1,5 В. У корпусі RJQ6022DPM знаходиться два діоди SiC-SBD і два транзистори IGBT.

Ознайомлювальні зразки виробів з'явиться у лютому за ціною $10 за штуку. Серійний випуск компанія розраховує розпочати у травні.

Інші цікаві новини:

▪ Рішення від TI для побудови простої бездротової мережі до 100 вузлів

▪ Графен стане дешевшим

▪ Підводний наплічний джетпак CudaJet

▪ Розумна пов'язка для голови MOOV HR

▪ Мікросхема, що поєднує USB Type-C і PD 2.0

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідник електрика. Добірка статей

▪ стаття Сологуб Володимир Олександрович. Знамениті афоризми

▪ стаття У якій річці тече солона вода? Детальна відповідь

▪ стаття Острів Мартініка. Диво природи

▪ стаття Детектор газу на датчику GH-312 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мостовий вимірник КСВ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт