У момент включення ламп розжарювання, а також багатьох видів радіоелектронних та електротехнічних виробів необхідно обмежувати кидки струму, які можуть перевищувати номінальне значення в півтора рази. Такі кидки струму часто виводять з ладу апаратуру, якщо на вході відсутній захисний пристрій, а ще частіше від цього перегорають лампи розжарювання. Важливість застосування обмежувачів струму значно зростає при експлуатації апаратури та приладів в сільській місцевості, де окрім небезпеки перегорання РЕА від кидків струму існує небезпека збільшення напруги або його зниження до значень, що перевищують номінальне в два рази або більше. У науково-технічній літературі приділяється багато уваги пристроїв обмеження струму з застосуванням тиристорних регуляторів. Ці РЕУ дозволяють змінювати вихідна напруга в найширших межах, але вважати їх універсальними можна. Найбільш простими для виготовлення в домашніх умовах і в електронних лабораторіях є пристрої, виконані на електромагнітних реле, які не створюють електромагнітних перешкод і не заважають роботі інших РЕУ та приладів.

На рис. 3.14 приведена принципова електрична схема пристрою двоступінчастого включення ламп розжарювання, зібраного на двох електромагнітних реле KI і К2. Пристрій забезпечує поступове нагрівання нитки ламп розжарювання, спочатку напругою 110 В, а потім включається повна напруга. Працює воно тільки в мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц.

Електронний пристрій включає до свого складу вхідні і вихідні ланцюги, пристрій обмеження струму, мережний понижуючий трансформатор 77, пристрій включення повного напруги.

Підключення пристрою до мережі проводиться за допомогою електричного з'єднувача XI, Який забезпечений електричним подовжувачем з кабелю з подвійною ізоляцією. Включення і виключення пристрою забезпечується однополюсним перемикачем St. Запобіжник Ft захищає вхідні ланцюги пристрою від коротких за-

Рис. 3.14. Схема пристрою двоступінчастого включення ламп розжарювання.

поневірянь, які можуть виникнути з різних причин, в тому числі і через помилки в монтажі. Нормальна робота пристрою контролюється постійним горінням неонової лампи НЗ тліючого розряду.

Виготовляється пристрій у вигляді самостійного блоку, конструкція якого визначається в кожному конкретному варіанті і залежить від застосування. Необхідно зазначити, що даний пристрій можна виготовити в повному складі для електроживлення настільних світильників, люстр, бра і інших електроосвітлювальних приладів. Також можна виготовити його без мережевого трансформатора та пристрої включення повного напруги для електроживлення побутової радіо-і телевізійної апаратури. В останньому випадку навантаження підключається в точках А і Б. Електричні кола, які живлять лампи розжарювання, при цьому також виключаються.

Пристрій обмеження пускового струму, який виникає в момент включення навантаження, зібрано на одному електромагнітному реле К1, випрямлячі постійного струму, що використовується для харчування реле, і двох електролітичних конденсаторах С / і С2, що утворюють найпростіше реле часу. Основним елементом схеми цього пристрою є потужний резистор R2, Який включений послідовно з первинної обмоткою понижуючого трансформатора 77. Працює ця частина пристрою наступним чином.

При включенні електроживлення напруга мережі подається на первинну обмотку трансформатора, індикаторну лампочку НЗ і електромагнітне реле / ​​(/, напруга мережі на яких обмежується резистором R2. На цьому резисторі в залежності від його номіналу падіння напруги може скласти 60-80% від напруги мережі. Таким чином, кидок струму, що з'являється в момент включення, повністю гаситься на цьому резисторі.

Практично одночасно з включенням електроживлення починають заряджатися конденсатори С / і С2. Через визначено заданий час, коли напруга на конденсаторі С2 зросте до напруги спрацьовування реле Л7, якір його притягується і замикає контакти /(/./, К1.2 і К1.3. Час спрацювання реле К1 регулюється опором резистора RI і ємністю конденсатора С2. При замиканні контактів реле К1.1 включаються лампи розжарювання, на які починає надходити випрямлена напруга з діода VD1, І вони спалахують вполнакала. При замиканні контактів реле Л7.2 з роботи виключається обмежувальний резистор R2, який шунтується цими контактами. Такий режим роботи резистора R2 дозволяє вибрати його потужність у кілька разів менше, ніж розрахункова, так як за час спрацьовування реле часу цей резистор не встигає нагрітися понад допустимої температури.

Після включення електроживлення напруга змінного струму з вторинної обмотки трансформатора 77 подається на випрямляч, зібраний на чотирьох випрямних діодах VD3, VD4, VD6 і VD7 за однофазною двухполуперіодної мостовій схемі. Обраний тип випрямляча забезпечує стійку роботу захисного каскаду схеми, підвищену частоту пульсації напруги на виході, порівняно низьке зворотна напруга на діодному комплекті і добре використання габаритної потужності трансформатора. При замиканні контактів реле К1.3 включається в роботу пристрій, що управляє подачею повної напруги на лампи розжарювання HI, Н2. Через діод VD8 постійна напруга подається на електролітичний конденсатор СЗ, який заряджається і відкриває транзистори VT1 і VT2y що призводить до спрацювання реле К2. Контакти реле К2.1 замикаються. Лампи розжарювання, які до цього працювали вполнакала, загоряються практично повним 'напруженням.

У пристрої двоступінчастого включення ламп розжарювання використані наступні комплектуючі ЕРЕ: транзистори VT1 типу КТ315Б, VT2 – КТ315Б; випрямні діоди VD1 типу Д248В, VD2 – КДЮ5Г, VD3 – Д226Д, VD4 – Д226Д, VD5 – Д226Д, VD6 – Д226Д, VD7 – Д226Д; конденсатори С / типу K50-6-50B-1000 мкФ, С2 – K50-7-350B-10 мкФ, СЗ – K50-6-16B-500 мкФ; резистори RI типу МЛТ-2-33 кОм (3 шт МЛТ-2-100 кОм, включені паралельно), R2 — С5-35-25Вт-100 Ом, R3 – МЛТ-1-200 кОм, R4 — МЛТ-0 ,25-4, 7 кОм, R5 – МЛТ-0 ,5-240 кОм; електромагнітні реле К1 типу РЕС10 (паспорт PC4.529.031-01), К2 – МКУ48; мережевий трансформатор 77 типу ШЛ; неонова лампочка тліючого розряду НЗ типу ТН-0, 3; перемикач S1 типу П1Т-1-1; плавкий запобіжник F1 типу ПМ-1-2 А; електричний з'єднувач XI типу «вилка».

Виготовляється трансформатор Т1 на броньовий магнітопроводі типу ШЛ20Х25. Моточні дані мережевого понижуючого трансформатора наведені в табл. 3.3.

Таблиця 3.3. Моточні дані мережевого понижуючого трансформатора, застосованого в пристрої двоступінчастого включення ламп розжарювання

Позначення

 

 

 

 

 

Опір по

ня трансформатора на схемі і тип конст

Магнітопро-вод, марка сталі і товщина, мм

Обмотка

Висновки

Марка і діаметр проводу, мм

Число витків

постійного струму, Ом (граничне Відхи

рукции

 

 

 

 

 

ня ± 10%)

77, броньовий, з одного ка

Ш Л20X25; 3312; 0,35; кручений льон

I

1—2

ПЕВ-2; 0,29

1486

50

тушкою

точний

 

 

 

 

 

 

 

II

3—4

ПЕВ-2; 0,57

68

1,1

Технічна характеристика

пристрою двоступінчастого включення ламп розжарювання

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В …………………………………….. 220

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………………. 50

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В …………………………………….. 187-242

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………………. 49,5-50,5

Максимальна потужність пристрою, Вт …………….. 500

Максимальна кількість ламп розжарювання, що включаються одночасно, потужністю 100 Вт

кожна, шт ……………………………………….. ……………. 5

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної мережі

змінного струму,%, не менше …………………………. 10

Опір ізоляції струмоведучих провідників

і частин пристрою відносно корпусу, МОм. . 10 Струм спрацювання реле, мА:

6

К2………………………………………….. ……………… до 80

Номінальна напруга змінного струму

на обмотці ii трансформатора Г /, В …………………… 10

Час спрацювання реле часу, з ……………………. 20-45

Перешкодозахищеність пристрою при напруженості зовнішнього

електромагнітного поля, дБ, не менш ……………….. 80

Ккд,%, не менше …………………………………….. ……. 96

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.