Як і розглянуті раніше принципові електричні схеми пристроїв регулювання освітлення, даний пристрій майже так само просто вирішує проблему продовження терміну служби ламп розжарювання. Багато радіоаматори в тій чи іншій мірі самостійно домагаються хороших результатів, і в даний час ними створено десятки варіантів і є багато нових схем-но-технічних рішень. Подібні пристрої не є новинками або винаходами. Їх описи та конструкції часто зустрічаються в радіотехнічної літературі, і в першу чергу на сторінках журналу «Радіо». Проте аналізовані у цій чолі варіанти захисних пристроїв мають в кожному конкретному виконанні певними позитивними характеристиками і доповнюють один одного. Наприклад, пристрої з електромагнітними реле мають той недолік, що спрацьовування і відпускання реле відбувається при різних струмах, але подібного недоліку позбавлені пристрої, зібрані на тиристорах, проте вони часто є джерелами радіозавад. Частково подібних недоліків позбавлене пристрій, принципова електрична схема якого наведена на рис. 3.12.

призначено для захисту ламп розжарювання, що використовуються в люстрах житлових приміщень, від кидків струму в момент включення, коли нитка ламп має саме малий опір, а кидок струму перевищує номінальне значення майже в 1,5 рази.

Розглянуте пристрій включає до свого складу вхідні і вихідні ланцюги, реле часу, зібране на лампі Н4Упристрій захисту і включення повного навантаження.

Підключення пристрою захисту до мережі змінного струму напругою 220 В може бути виконано безпосередньо, приєднуючи вхідний електричний кабель до електричної мережі за допомогою нероз'ємного з'єднання або включаючи пристрій в мережу за допомогою електричного з'єднувача XI. На вході включений плавкий запобіжник F1, Що захищає пристрій і навантаження від коротких замикань при помилках в монтажі і перевантаженнях. Вмикання і вимикання ламп розжарювання здійснюється за допомогою перемикача S /, контакти якого можуть комутувати струм від 6 А і вище.

Конденсатори С / і С2Увключені на вході пристрою, виконують функцію ємнісного фільтра, що захищає від високочастотних перешкод, які проникають в мережу електроживлення.

При замиканні контактів перемикача S1 напруга подається на елементи схеми і на навантаження. При цьому лампи розжарювання горять відразу ж вполнакала, оскільки струм через них протікає тільки під час позитивних напівперіодів мережевої напруги. Одночасно діє електронне реле часу, принцип

Рис. 3.12. Схема пристрою послідовного включення навантаження.

роботи якого полягає в наступному. Конденсатор С4 заряджається від джерела живлення постійного струму через резистор R2. Через визначено заданий час після початку заряду конденсатора С4 напруга на ньому стає рівним напрузі запалювання тиратрона Н4. Тиратрон Н4 запалюється і включає електромагнітне реле Л7. Час витримки залежить від значень номіналів опору резистора R2 і ємності конденсатора С4. Газорозрядна лампа Н4 забезпечує паралельне підключення виконавчого реле Л7, а також можливість використання конденсатора порівняно невеликої ємності. Включити електромагнітне реле Л7 без лампи Н4 паралельно конденсатору С4 неможливо через те, що обмотка реле має дуже маленький опір, воно просто шунтував б його.

Коли на обкладинках конденсатора С4 напруга досягає потенціалу запалювання тиратрона між сіткою і катодом, тиратрон запалюється. Конденсатор розряджається через тиратрон і обмотку реле Л7. Реле К1 спрацьовує і замикає свої контакти Л7. / і К1.2. Контактами Л7. / Здійснюється самоблокування харчування реле. Контактами К1.2 включається в роботу другий ступінь захисного пристрою. Було зазначено, що після замикання контактів перемикача S1 лампи розжарювання горять вполнакала, харчуючись позитивними напівперіодами мережевої напруги. Під час негативних напівперіодів заряджається конденсатор С5 при замкнутих контактах реле К1.2. Як тільки напруга на конденсаторі С5 досягає напруги стабілізації стабілітрона VD4, відкриється тиристор VS1 і лампи розжарювання загоряться в повний сяють. Зазначимо, що до цього моменту нитки ламп розжарювання вже розігрілися і збільшення напруги виводить їх в режим нормальної експлуатації.

Витримка часу і час горіння ламп розжарювання вполнакала залежить від напруги мережі, напруги запалювання між сіткою і катодом, опору резистора R2 і ємності конденсатора С4. На практиці регулювання витримки часу забезпечується зміною постійної часу ланцюжка R2, С4.

Максимальна мощностьламп розжарювання, що входять в люстру, визначається типом застосованого тиристора і випрямного діода VD3yа також кількістю ламп.

У пристрої послідовного включення навантаження застосовані наступні комплектуючі ЕРЕ: кремнієвий тиристор VSI типу

КУ202Н; випрямні діоди VD1 типу КДЮ5Б, VD2 – КД105Б, VD3 – Д232А, VD5 — Д232А; стабілітрон VD4 – Типу Д814А; тиратрон тліючого розряду Н4 типу МТХ90; конденсатори С / і С2 типу МБМ-Н-400В-0, 05 мкФ, СЗ – К50-3-300В-10 мкФ, С4 – МБМ-П-160В-0,01 мкФ, С5 – K50-3-50B-200 мкФ; резистори R1 типу МЛТ-2-1 кОм, R2 – С314-0, 5Вт-30 МОм, R4 — МЛТ-1-10 кОм, R5 — МЛТ-2-10 кОм, R6 – МЛТ-1-120 кОм; запобіжник плавкий Ft типу ПМ-1-2 А; лампи розжарювання HIНЗ потужністю до 1 кВт; електричний з'єднувач XI типу «вилка» з електричним кабелем довжиною до 1,5 м; перемикач мережевий SI типу П2К; електромагнітне реле К1 типу МКУ-48, з обмоткою, розрахованої на підключення напруги 220 В.

При регулюванні і ремонті пристрою можна використовувати інші комплектуючі ЕРЕ, не погіршують основні параметри та експлуатаційні характеристики. Конденсатори типу К50-3 можна замінити на конденсатори типів К50-6, К50-12, К50-16; конденсатори типу МБМ – на К40У-9, К42У-2; резистори типу МЛТ – на ВСА, МТ, Улі, С1-4; тиристор КУ202Н – на КУ202М або КУ202Л; електромагнітне реле К1 типу МКУ-48 – на РЕЗ-22.

Монтаж ЕРЕ виробляється на друкованій платі, що виготовляється з фольгованого склотекстоліти товщиною до 2 мм. Тиристор VSJ і потужні діоди встановлюються на радіаторах охолодження, активна площа охолодження яких повинна бути не менше 80-100 см2. Збирається пристрій в пластмасовому прямокутному корпусі, розміри якого орієнтовно не перевищують 60ХЮ0Х120 мм.

Конструкція пристрою досить проста у виготовленні, надійна при експлуатації, не споживає електроенергії при неробочому стані. Потужність, споживана пристроєм від мережі змінного струму при включеній навантаженні, не перевищує 1%.

При регулюванні пристрою перевіряється напруга спрацьовування електромагнітного реле, яке повинне бути дорівнює напрузі запалювання тиратрона МТХ90. Вихідний каскад пристрою регулюється при відключеному випрямному діоді VD3. Замість постійного резистора R4 упаюється резистор із змінним опором 15 кОм. Після включення пристрою в мережу змінного струму лампи розжарювання повинні загорітися мерехтливим світлом. Якщо лампи не загоряються, то змінним резистором R4 встановлюють струм відмикання тиристора VS1 і потім вимірюється напруга на конденсаторі С5. Якщо це напруга перевищує 50 В, то необхідно встановити інший конденсатор, з напругою, отриманими при вимірюванні. Іноді доводиться застосовувати стабілітрон з меншою напругою стабілізації. Після цього включають випрямний діод VD3 і вимірюють напругу на лампах розжарювання HIНЗ. Зміна напруги на лампах розжарювання здійснюється підбором опору резистора R5.

Технічна характеристика

пристрою послідовного включення навантаження

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, %……………………………………… 1,1

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної мережі

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

Напруга запалювання тиратрона, В ………………….. 85

Регульована тривалість спрацьовування

реле часу, хв ………………………………………. . 0,1-3

Час спрацювання кінцевого каскаду пристрої

захисту, с, не менше …………………………………….. ….. 2

Максимальна потужність пристрою, Вт …………… 1500

Потужність, споживана пристроєм в режимі

холостого ходу, Вт, не більше …………………………. 5-8

Максимально допустима постійна напруга

тиристора в закритому стані, В. ………………….. 400

Максимально допустима постійне зворотне

напруга, В. ………………………………………. ……. 400

Максимально допустимий пряме постійне

напруга управління, В. ………………………………. 10

Максимально допустимий постійний струм

у відкритому стані, А ………………………………… 10

Опір ізоляції струмоведучих провідників

і частин щодо корпусу, МОм, не менше. . .20

Кількість ламп розжарювання, одночасно включаються в люстрі,

при потужності кожної лампи 100 Вт, шт …………… 10

Перешкодозахищеність пристрою при напруженості

зовнішнього електромагнітного поля, дБ, не менш. . .100

Ккд,%, не м-енее …………………………………… ……… 99

Література:

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