У багатьох випадках для продовження терміну служби ламп розжарювання, що застосовуються в побутових електроосвітлювальних пристроях загального призначення, буває досить ввести в схему живлення обмежувальний резистор з розрахунковим значенням опору, який залежить в основному від потужності включається навантаження. Застосування електроніки для удосконалення освітлювальних приладів завжди повинно здійснюватися з урахуванням техніки безпеки – адже працювати доводиться з високою напругою.

Проте слід визнати, що в сільській місцевості, на садово-городніх та присадибних ділянках зміни напруги бувають настільки великими, що без складних електронних пристроїв, що зберегти електротехнічні побутові вироби, що мають велику теплову інерцію, іноді не представляється можливим. У цих випадках застосовуються регулятори потужності різних конструктивних виконань. Але в домашніх майстерень доводиться орієнтуватися на менш складні схемні рішення, і тут на допомогу приходять сигналізатори перевищення мережевої напруги з електронним захистом. Ці пристрої найбільш зручні при експлуатації, так як автоматично спрацьовують при підвищенні напруги більше допустимого і відключають навантаження від мережі до тих пір, поки напруга не зменшиться до безпечного.

На рис. 3.7 приведена принципова електрична схема пристрою захисту ламп розжарювання з електронно-релейним керуванням. Пристрій складається з вхідних і вихідних ланцюгів, автоматичного пристрою захисту, що представляє собою електронне реле часу. Це пристрій вільно від багатьох недоліків, властивих подібним виробам з ручним управлінням. Час, за

Рис. 3.7. Схема пристрою захисту ламп розжарювання з релейним керуванням.

яке автоматично наростає напруга в навантаженні, дозволяє спіралі лампи розжарювання нагрітися, і до моменту надходження на лампу повної напруги опір нитки зменшується і кидок струму стає безпечний.

Пристрій захисту підключається до мережі змінного струму напругою 220 В за допомогою електричного з'єднувача XI. Включення і виключення пристрою здійснюється двополюсним перемикачем S1. На вході встановлено два плавких запобіжника F1 і F2, захищають пристрій від коротких замикань. Індикаторна лампочка Н4 загоряється у момент включення пристрою в мережу і свідчить одночасно про справність запобіжників.

Працює автоматичний пристрій захисту наступним чином. При включенні пристрою в мережу змінного струму і замикання контактів перемикача S1 протікає через лампи розжарювання струм обмежується послідовно з'єднаними резисторами R2y R3 і R4. З двох останніх резисторів R3 і R4 знімається напруга, рівне 16-20 В, яке подається на випрямні діоди VDly VD2, VD4 і VD5yутворюють випрямний пристрій, зібране за однофазної двухполуперіодної схемою. Випрямлена постійна напруга через резистор R5 починає поступово заряджати конденсатор С / після включення в мережу. З плавним наростанням напруги на конденсаторі С / закривається транзистор польового типу VT1, У якого відповідно збільшується опір кола стік-витік. В цей же час зростає струм емітерного переходу транзистора VT2. Процес протікає поступово, до моменту повного відкриття транзистора VT2. У строго заданий час після включення струм через відкритий транзистор подається на реле / ​​С /, яке спрацьовує й своїми контактами К1.1 шунтує відразу два резистора – R2 і R3, вимикаючи їх з роботи в схемі. Тепер струм на випрямляч надходить через запобіжник F1, Лампи розжарювання, замкнуті контакти реле К1.1 і резистор R4, а на лампах розжарювання буде діяти напруга трохи менше, ніж мережна. Падіння напруги на резисторі R4 становить приблизно 6-8 В. Контактами До 1 * 2 реле самоблокується і утримується в цьому положенні. Напруги, що знімається з резистора R4, достатньо для утримання якоря реле у включеному стані. Після розмикання контактів перемикача S1 конденсатор С / розряджається через діод VD3.

При виготовленні пристрої захисту застосовані наступні комплектуючі ЕРЕ: транзистори VT1 типу КП103М, VT2 – КТ315Б; випрямні діоди VD1 типу КДЮ5Б; VD2 – КД105Б, VD3 — КДЮ5Б, VD4 – КДЮ5Б, VD5 – КДЮ5Б; конденсатори С / тина К50-6-16В-1 мкФ, С2 – К50-6-25В-10 мкФ; резистори RI – Тина МЛТ-2-220 кОм, R2 – С5-35В-3-350 Ом, R3 – МЛТ-2-51 Ом, R4 – ПЕВР-ЮВТ-20 Ом, R5 – МЛТ-0 ,125-6, 2 МОм, R6 – МЛТ-0 ,25-20 кОм; реле електромагнітне Kl типу РЕЗ-9 (паспорт РС4.524.200); індикаторна лампочка Н4 типу ТН-0, 2; запобіжники плавкі Z7/, F2 типу ПМ-1-2 А; перемикач S1 ГІПа П1Т-1-1; електричний з'єднувач XI типу «вилка»; лампи розжарювання HI-НЗ але 160 Вт.

При складанні, монтажі та ремонті пристрої захисту можна використовувати інші комплектуючі ЕРЕ з аналогічними електричними параметрами. У пристрої замість резисторів типу МЛТ можна застосувати резистори типу ВС, ВСА, МТ, Улі, С1-4. Конденсатори типу К50-6 замінити на конденсатори типів К50-3, К50-12, К50-16. У пристрої можна застосувати електромагнітне реле з двома постійно розімкнутими контактами з напругою спрацьовування 10-15 В і напругою відпускання 6-7 В. Необхідно враховувати, що пристрій реагує на коливання мережевої напруги змінного струму. Від цього залежить вибір номінальних опорів резисторів R2—R4. При регулюванні пристрою необхідно врахувати, що сума опорів резисторів R2—R4 повинна становити орієнтовно 75% опору ламп розжарювання.

При складанні і регулюванню пристрою необхідно пам'ятати, що всі елементи схеми можуть перебувати під високою напругою, тому доторкатися до будь-яких частинах конструкції, поки вона підключена до мережі змінного струму, забороняється.

Технічна характеристика

пристрої захисту ламп розжарювання з релейним керуванням

Номінальна напруга мережі живлення

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

Номінальна частота живильної мережі

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

Межі зміни напруги мережі живлення

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

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму,%, не більше …………………………. ± 1

Максимальна потужність пристрою, Вт ………… 300

Кількість ламп розжарювання, що включаються одночасно, при потужності

кожної лампи розжарювання 100 Вт, шт ………… 3

Час спрацювання захисного пристрою, з ….. 1,2-1,5

Перешкодозахищеність пристрою при напруженості

зовнішнього електромагнітного поля, дБ, не менш. . .120 Дозволений коефіцієнт нелінійних спотворень

живильної мережі,%, не більше ………………………. 10

Ймовірність безвідмовної роботи, не менш ………. 0,97

Напруга спрацьовування реле / ​​С /, В ……………. 10-15

Напруга відпускання реле / ​​(/, В ……………….. 6-7

Термін служби, ч, не менш ……………………………. 5000

Опір ізоляції струмовідних частин пристрою по відношенню до корпусу, МОм,

Проте ………………………………………… …….. 10

Ккд,%, не менше …………………………………….. .. 95

Література:

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